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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 140 毫秒
1.
用小波插值方法实现移动机器人的轨迹追踪控制   总被引:2,自引:0,他引:2  
基于动力学模型方程,利用小波插值方法,对移动机器人的轨迹追踪控制问题,给出了一种新的方法.该方法在有限时间内,实现了转动速度、前进速度均不为零的期望轨迹追踪.它的突出特点是计算量小、方法简单,期望轨迹可为任意复杂的非线性曲线.在仿真实验里,取得了理想的效果.  相似文献   

2.
针对现有技术文献中广泛使用的多种静态稳定步态中速度稳定性与稳定裕度不可兼得的通病,在随动质心的静态步态基础上,利用参数化坐标变换矩阵方法规划出一种四足机器人前进过程中质心以曲线轨迹移动的静态步态方法,使该步态方法以连续性速度运动的过程中保证一定稳定裕度;通过D-H法求得四足机器人的逆运动学坐标变换矩阵,分别在三维空间中对四足机器人的四组足端轨迹方程进行规划,并带入MATLAB软件后以逆运动学方程计算出关节夹角驱动方程,利用步态规划图求出机器人四条腿各自对应的夹角驱动方程以及机体质心轨迹方程;最后在MSC.ADAMS软件中建立四足机器人虚拟样机并对规划的步态进行虚拟仿真,仿真结果验证了该步态对提升四足机器人对于速度连续性以及稳定裕度的提升。  相似文献   

3.
为提高双足机器人的机动性以适应更宽更广的应用领域,提出一种在线规划方法.该方法根据最新的控制命令生成足迹,然后利用动力学方程的解析解在线同步规划质心(CoG)轨迹和零力矩点(ZMP)轨迹,并基于离散化算法解决机器人速度改变较大时局部ZMP轨迹的扰动问题,使其符合稳定性判据.该方法可使机器人在行走过程中一步实现任意的足迹改变,具有很高的机动性,经过在实体机器人Nao上进行效果验证并取得预期结果.  相似文献   

4.
柔性臂漂浮基空间机器人建模与轨迹跟踪控制   总被引:23,自引:0,他引:23  
洪在地  贠超  陈力 《机器人》2007,29(1):92-96
利用拉格朗日法和假设模态方法建立了末端柔性的两臂漂浮基空间机器人的非线性动力学方程.通过坐标变换,推导出一种新的以可测关节角为变量的全局动态模型,并在此基础上运用基于模型的非线性解耦反馈控制方法得到关节相对转角与柔性臂的弹性变形部分解耦形式控制方程.最后,讨论了柔性臂漂浮基空间机器人的轨迹跟踪问题,并通过仿真实例计算,表明该模型转换及控制方法对于柔性臂漂浮基空间机器人末端轨迹跟踪控制的有效性.  相似文献   

5.
与地面固定基座机器人不同的是,空间机器人的运动学方程中含有动力学参数。在执行目标捕获任务时,目标动力学参数的不精确会给空间机器人的规划带来致命的影响。针对目标捕获后动力学参数不精确情况下的关节空间规划问题,在建立了自由飘浮空间机器人运动学模型的基础上,给出了雅可比矩阵及其动量守恒方程中的惯性参数以及惯性参数的组合参数线性化的具体形式,提出了一种关节空间的自适应规划方法。以平面二连杆空间机器人为研究对象进行仿真验证。结果表明,所提出的自适应规划方法可以有效降低惯性参数不精确给运动规划带来的影响,为空间机器人执行目标捕获等任务时提供了任务空间内精确轨迹跟踪的能力。  相似文献   

6.
张金学  李媛媛 《电脑学习》2012,2(1):53-55,58
轮式机器人是一个典型的非完整性系统。由于非线性和非完整特性,很难为移动机器人系统的轨迹跟踪建立一个合适的模型。介绍了一种轮式机器人滑模轨迹跟踪控制方法。滑模控制是一个鲁棒的控制方法,能渐近的按一条所期望的轨迹稳定移动机器人。以之为基础,描述了轮式机器人的动力学模型并在二维坐标下建立了运动学方程,根据运动学方程设计滑模控制器,该控制器使得机器人的位置误差收敛到零。  相似文献   

7.
研究跳跃机器人起跑规划问题,针对仿蛙跳跃机器人在起跳过程中脚掌与地面之间形成的欠驱动约束和特定的起跳任务,为提高系统性能,提出了一种在任务空间内实现给定起跳任务要求的路径运动规划控制.利用部分反馈线性化(PFL)将仿蛙跳跃机器人系统起跳动力学方程中的非线性部分线性化,设计了滑模变结构控制器对仿蛙跳跃机器人在起跳阶段的质心轨迹进行跟踪控制.结果表明滑模控制器能够使质心轨迹精确地跟踪给定轨迹,解决了仿蛙跳跃机器人的起跳任务优化控制问题,验证了提出的任务空间控制方法用于仿蛙跳跃机器人起跳任务规划的可行性.  相似文献   

8.
本文通过直接建立弹性关节机器人的动力学方程并对它线性化得到了线性化的动力学方程,在此基础上研究该方程的简化形式,简化条件和弹性关节机器人的固有动力特性。  相似文献   

9.
针对传统控制方法难以解决自由漂浮空间机器人(free-floating space robot, FFSR)轨迹跟踪过程中的各类约束的问题,采用模型预测控制对自由漂浮空间机器人的轨迹跟踪问题进行了研究.在自由漂浮空间机器人拉格朗日动力学模型的基础上,建立了系统伪线性化的扩展状态空间模型;在给定系统的性能指标和各类约束的情况下,基于拉盖尔模型设计相应的离散模型预测控制器,并证明控制器的稳定性,控制器中引入任务空间滑模变量实现了对末端期望位置和期望速度的同时跟踪;以平面二杆自由漂浮空间机器人为例,对无约束末端轨迹跟踪和有约束末端轨迹跟踪两种情况进行对比仿真验证.仿真结果表明,该模型预测控制器不仅可以实现对末端期望轨迹的有效跟踪,还能满足各类约束.  相似文献   

10.
基于凯恩方法的机器人动力学建模与仿真   总被引:3,自引:0,他引:3  
研究机器人动力学的目的是多方面的.机器人动力学模型的重要应用是设计机器人,因为动力学方程可以用来精确地算出实现给定运动所需要的力(矩).用凯恩方法对六自由度关节臂式机器人进行动力学方程的推导,可以减少计算步骤,提高计算效率.经过对推导的动力学方程仿真可以找到现场使用机器人第三个臂出现故障的原因,因此在机器人具体设计、轨迹规划、动力学优化以及实时控制中可以代入具体的参数,从而时机器人的动力学性能进行分析,并具有通用性.  相似文献   

11.
本文讨论了二阶系统在任意初态偏差下的自适应控制问题,借助学习控制及其初始修正的思想,提出了两种带有修正初态偏差功能的自适应控制策略:一阶吸引子控制器和零阶吸引子控制器.两种控制器都是将整个控制过程分成若干个等长时间的子过程,在每个子过程中控制算法都会进行误差校正和参数学习.其中,一阶吸引子控制器在每个子过程中同时修正所有状态偏差;而零阶吸引子控制器在每个子过程中先修正高阶状态偏差,再修正低阶状态偏差.并且两种控制器在控制过程中,都利用反正切函数对控制量进行连续化处理,解决了控制过程中的颤振问题.最后,通过计算机仿真验证了算法的有效性.  相似文献   

12.
This paper presents methodologies for dynamic modeling and trajectory tracking of a nonholonomic wheeled mobile manipulator (WMM) with dual arms. The complete dynamic model of such a manipulator is easily established using the Lagrange’s equation and MATHEMATICA. The structural properties of the overall system along with its subsystems are also well investigated and then exploited in further controller synthesis. The derived model is shown valid by reducing it to agree well with the mobile platform model. In order to solve the path tracking control problem of the wheeled mobile manipulator, a novel kinematic control scheme is proposed to deal with the nonholonomic constraints. With the backstepping technique and the filtered-error method, the nonlinear tracking control laws for the mobile manipulator system are constructed based on the Lyapunov stability theory. The proposed control scheme not only achieves simultaneous trajectory and velocity tracking, but also compensates for the dynamic interactions caused by the motions of the mobile platform and the two onboard manipulators. Simulation results are performed to illustrate the efficacy of the proposed control strategy.  相似文献   

13.
《Advanced Robotics》2013,27(1-2):123-137
The purpose of this paper was to construct a velocity observer based on the dynamic model and realize accurate dynamic curve and force control. Curve fitting with the observer obtained precise velocity signals. Compared with PID and factored moment methods, it decreased the fitting errors a lot and achieved ideal results. Compensated with the inverse dynamic equation, the force-based impedance control with the observer could not only realize accurate force tracking, but achieve finger dynamic control by the combination of curve fitting and force tracking. Furthermore, a static grasp model was established for appropriate force distribution. The finger could grasp slippery, fragile, comparatively heavy and large objects like an egg with only base joint torque and position sensors, which illustrated that the hand could accomplish difficult tasks by using the static grasp model and dynamic control.  相似文献   

14.
沈锋  李伟东 《计算机应用》2015,35(4):1174-1178
针对传统全球定位系统(GPS)接收机在高动态环境下跟踪性能不理想,提出一种基于载波频率辅助相位的GPS信号跟踪算法。利用锁频环(FLL)辅助锁相环(PLL)的方式代替传统单一跟踪环路,通过卡尔曼(Kalman)滤波器对接收机各跟踪通道中频信号进行综合处理。根据多条跟踪通道的伪距和伪距率残差对系统状态参量进行综合估计,并搭建Kalman滤波器的状态方程和量测方程,给出了跟踪环路反馈量,与传统标量跟踪模式下的跟踪性能进行了对比。仿真结果表明,基于载波频率辅助相位的GPS信号跟踪算法进入稳态时间减小了100 ms,位置误差精度提高了5 m,速度误差精度提高了近3 m/s,在接收机用户快速运动的环境下,能够很好地处理高动态信号。  相似文献   

15.
It is shown that by application of velocity feedback systems governed by the wave equation perturbed by distributed white noise can be stabilized with respect to a ball centered at the origin in the energy space. The radius of this attractor depends on the noise strength and the damping. It is further shown that by approriate choice of damping, it is possible to minimize the size of the attractor (i.e., reduced vibration amplitude) and maximize the decay rate.  相似文献   

16.
张安翻  马书根  李斌  王明辉  常健 《机器人》2018,40(6):769-778
鳗鱼机器人的动力学模型非线性强、高度欠驱动,导致多关节鳗鱼机器人的切向速度跟踪控制极具挑战.本文采用P型迭代学习控制与步态生成器相结合的方法对多关节鳗鱼机器人的切向速度进行跟踪控制.首先,采用解析牛顿-欧拉法建立非惯性系下的鳗鱼机器人动力学模型,直接获得切向速度子动力学模型;然后,利用带饱和函数的P型迭代学习控制器控制步态参数,并且利用复合能量函数和切向速度子动力学模型分析该控制器的收敛性,得到切向速度跟踪误差的收敛条件;最后,提出鳗鱼机器人的运动控制框架,并对多模块的鳗鱼机器人进行仿真和实验.实验结果表明,实际的切向速度随着迭代次数的增加而逐渐跟踪上了期望的切向速度,故而验证了鳗鱼机器人切向速度跟踪控制器的有效性.  相似文献   

17.
仅有角测量的被动式机动目标跟踪   总被引:7,自引:0,他引:7  
以往的被动式跟踪研究往往假定目标作匀速直线运动, 采用目标与跟踪站的相对距离和速度为状态变量, 因而相应的跟踪滤波器不能跟踪机动目标. 研究了仅有角测量的机动目标跟踪问题, 采用目标的位置、速度及加速度作为状态变量, 并对测量方程进行适当变换, 推导出一种伪线性机动目标自适应跟踪算法, 可用于单站或多站被动式机动目标跟踪. 大量的仿真研究表明了本算法的有效性, 其中多站跟踪比单站跟踪具有更高的精度、算法稳定性和快速收敛性.  相似文献   

18.
The concept of dynamic tracking line is proposed as the feasible tracking region for a robot in a robot-conveyor system, which takes the conveyor speed into consideration. This paper presents an effective method to find the dynamic tracking line in a robotic workcell. The maximum permissible line-speed which is a quantitative measure of the robot capability for conveyor tracking, is defined on the basis of the relation between the end-effector speed and the bounds on the joint velocities, accelerations, and torques. This measure is derived in an analytic form using the parameterized dynamics and kinematics of the manipulator, and some of its properties are established mathematically. The problem of finding the dynamic tracking line is then formulated as a root-solving problem for a single-variable equation, and solved by the use of a simple numerical technique. Finally, numerical examples are presented to demonstrate the methodology and its applications in workspace specification.  相似文献   

19.
In this paper, a new tracking controller that integrates a kinematic controller (KC) with an integral sliding mode dynamic controller (ISMC) is designed for an omnidirectional mobile platform (OMP) to track a desired trajectory at a desired velocity. First, a posture tracking error vector is defined, and a kinematic controller (KC) is chosen to make the posture tracking error vector convergent to zero asymptotically. Second, an integral sliding surface vector is defined based on the angular velocity tracking error vector and its integral term. An integral sliding mode dynamic controller (ISMC) is designed to make the integral sliding surface vector and the angular velocity tracking error vector convergent to zero asymptotically. The above controllers are obtained based on the Lyapunov stability theory. To implement the designed tracking controller, a control system is developed based on PIC18F452. A scheme for measuring the posture tracking error vector using a camera sensor combined with an angular sensor is introduced. The simulation and experimental results are presented to illustrate the effectiveness and applicability of the proposed tracking controller.  相似文献   

20.
The concept of dynamic tracking line is proposed as the feasible tracking region for a robot in a robot-conveyor system, which takes the conveyor speed into consideration. This paper presents an effective method to find the dynamic tracking line in a robotic workcell. The maximum permissible line-speed which is a quantitative measure of the robot capability for conveyor tracking, is defined on the basis of the relation between the end effector speed and the bounds on the joint velocities, accelerations, and torques. This measure is derived in an analytic form using the parameterized dynamics and kinematics of the manipulator, and some of its properties are established mathematically. The problem of finding the dynamic tracking line is then formulated as a root-solving problem for a single-variable equation, and solved by the use of a simple numerical technique. Finally, numerical examples are presented to demonstrate the methodology and its applications in workspace specification.  相似文献   

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