柔性冗余度机器人自运动中的混沌

研究了柔性冗余度机器人的自运动状态，通过将其中的柔性连杆简化为Euler—Bernoulli梁建立了柔性冗余度机器人的运动学模型。运用混沌数值分析法中的相图法、Poincare映射法和最大Lyapunov指数法发现了该类机器人自运动中的混沌现象。对一个未杆是柔性连杆的平面3R柔性冗余度机器人的自运动状态的研究结果表明，基于Jacobian矩阵的伪逆法求解该柔性冗余度机器人采用PD调节器控制其末端重复跟踪工作空间内的一条封闭路径时的运动学逆解，其自运动是混沌的。     

柔性冗余度机器人振动中的混沌现象

研究了柔性冗余度机器人末端振动中的混沌现象.通过有限元方法和拉格郎日方程建立动力学模型.运用混沌数值分析方法中的相图法、Poincare映射法、最大李雅普诺夫(Lyapunov) 指数法,发现了该类机器人末端振动中存在混沌现象.对一平面3R柔性机器人研究表明,以机器人的刚性运动进行轨迹规划,基于雅可比矩阵的伪逆求解运动学逆解,重复跟踪工作空间内的封闭路径时,末端柔性变形之中存在混沌运动.     

基于PD控制的平面3R刚性冗余度机器人中的混沌现象

通过仿真及混沌数值分析法中的相图法、Poincare映射法和最大Lyapunov指数法 ,对采用PD调节器进行工作空间负反馈控制机器人末端重复跟踪工作空间的封闭路径时平面 3R冗余度机器人自运动中的混沌现象进行了研究。研究表明 :基于扩展Jacobian矩阵方法求解冗余度机器人运动学逆解时其自运动是规则的周期运动 ,而基于Jacobian矩阵的伪逆求解冗余度机器人运动学逆解时其自运动是混沌的     

基于最小关节力矩规划的冗余度机器人中的混沌运动研究

以一个平面 3R刚性冗余度机器人为研究对象 ,首次对采用PD调节器进行工作空间负反馈控制机器人末端重复跟踪工作空间内封闭路径的冗余度机器人进行最小关节力矩规划时其自运动中的混沌现象进行了研究。通过仿真及混沌数值分析法中的相图法、Poincare映射法和最大Lyapunov指数法 ,首次发现基于最小关节力矩规划求解冗余度机器人运动学逆解时其自运动是混沌的。     

冗余度机器人动能最小与避障优化

提出冗余度机器人运动学逆解的梯度投影算法,针对冗余度机器人运动动能最小优化、避障优化,分别建立其梯度优化函数对其进行优化,并对平面三自由度机器人进行仿真,结果表明此方法的合理性和有效性,为冗余度机器人提供了一种有用的运动规划方法.     

多冗余度柔性机器人运动规划

研究多冗余度柔性机器人运动规划问题。利用冗余度机器人的冗余特性 ,通过运动规划 ,可以使柔性机器人的运动精度提高。采用充分利用冗余特性的初始位形和自运动同时规划法 ,分别对具有一个冗余度的平面三柔性臂机器人和具有两个冗余度的平面四柔性臂机器人进行规划。通过比较 ,显示了多冗余度在改善柔性机器人性能方面的优越性     

冗余自由度TT-VGT机器人的最优轨迹规划

应用分离矩阵法 ,对冗余度 TT- VGT机器人的逆运动学进行了研究。基于速度欧拉范数值最小 ,提出了冗余度 TT- VGT机器人轨迹规划的一种方法。并对四重四面体的变几何桁架机器人进行仿真计算 ,与伪逆法求解进行了比较 ,证明了方法的优越性。     

平面3R冗余度机器人进行避障规划时的混沌

通过仿真及混沌数值分析法中的相图法和最大Lyapunov指数法，以平面3R刚性冗余度机器人为研究对象，对基于分解运动控制的机器人末端重复跟踪工作空间内的封闭路径并进行避障规划时的自运动中的混沌现象进行了研究。研究表明：基于分解运动速度控制方法求解冗余度机器人运动学逆解时，其自运动是规则的周期运动，而基于分解运动加速度控制方法求解冗余度机器人运动学逆解时，其自运动是混沌的。     

冗余度柔性杆机器人自运动中的混沌

研究了杆件全柔冗余度机器人自运动中的混沌现象.通过有限元方法和拉格朗日方程建立动力学模型.运用混沌数值分析方法中的相图法、Poincare映射法、最大李雅普诺夫(Lyapunov)指数法,发现了该类机器人自运动中存在混沌现象.对一平面3R柔性机器人研究表明,基于雅可比矩阵的伪逆求解运动学逆解,采用典型的PD控制器控制其末端重复跟踪工作空间内的封闭路径,其自运动中存在混沌现象.     

冗余度柔性机器人最优关节驱动力矩规划

对冗余度柔性机器人最优关节驱动力矩规划进行了研究，以三杆柔性机器人为例进行了最优关节驱动力矩规划的数值模拟，并对结果进行了分析。     

柔性冗余度机器人振动主动控制

采用振动主动控制方法降低柔性冗余度机器人的弹性动力响应。设计了具有压电作动器与应变传感器的机敏连杆 ,建立了离散时变受控系统的状态空间表达式。利用 Bellman动态规划设计 L QR状态反馈控制器 ,并提出了一种状态估计的近似方法。平面 3R柔性冗余度机器人的仿真算例表明 ,采用该方法可以使柔性冗余度机器人的动力学性能得到显著的改善     

优化初始位形减轻具有柔性杆和关节的冗余度机器人振动变形

提出了利用最优初始位形以减轻具有柔性杆和关节的冗余度机器人变形振动的新方法。优化结果表明，在规划机器人的运动时，初始位形的优劣对柔性机器人的动力学性能有很大影响。     

柔性冗余度机器人的可操作性桑度的研究

把机器人操作器的杆件的柔度按照势能等效原理附加到杆件的伺服关节柔度上,称为等效关节柔度;利用操作器的关节空间和直角坐标空间的对偶关系,得到操作器末端的等效柔度矩阵,并提出了综合柔度的概念,以表明操作器末端柔度大小;结合冗余度机器人操作器的可操作性能,提出了在柔性冗余度机器人中操作器的柔性和可操作性对其性能的综合影响指标——可操作性柔度。通过调整冗余度机器人的"自运动"最小化可操作性柔度,从而取得具有较低的柔性和较好的操作性能的操作器的最佳工作姿态,为柔性冗余度机器人的控制提供了依据。     

柔性冗余度机器人的可操作性柔度的研究

把机器人操作器的杆件的柔度按照势能等效原理附加杆件的伺服关节柔度上,称为等效关节柔度;利用操作器的关节空间和直角坐标的空间的对偶关系,得到操作器末端的等效柔度矩阵,并提出了综合柔度的概念,以表明操作器末端柔度大小;结合冗余度机器人操作器的可操作性能,提出了在柔性冗余度机器人中操作器的柔性和可操作性对其性能的综合影响指标－－可操作性柔度。通过调整冗余度机器人的“自运动”最小化可操作性柔度,从而取得具有较低的柔性和较好的操作性能的操作器的最佳工作姿态,为柔性冗余度机器人的控制提供了依据。     

提高柔性冗余度机器人动态性能的冗余关节运动规划方法

通过分析影响柔性机器人弹性动力响应的因素，得出了在结构参数不变的情况下可以通过适当调整关节运动参数来提高机器人动态性能的结论。对柔性冗余度机器人关节运动的冗余特征进行了研究。在此基础上，构造出以冗余关节角为状态变量的优化控制结构，得出一种新的柔性冗余度机器人优化控制方法，该方法使各关节的运动简单易控、保证各关节的运动不越限，消除了机器人的终态自运动。     

柔性冗余度机器人随机动态响应主动控制研究

研究了柔性冗余度机器人随机振动主动控制问题。设计了具有压电作动器与应变传感器的机敏连杆，建立了该离散时变动态系统的状态空间表达式。根据最优控制理论，设计了基于Kalman滤波估计的LQG状态反馈控制器。以平面3R柔性冗余度机器人为例进行了计算机仿真，其结果证明了这种主动控制方法的有效性。     

一种柔性冗余度机器人振动抑制的复模态法

研究了柔性机器人末端振动的抑制控制问题,方法是将机器人动力学方程进行分解,再将分解得到的柔性振动动力学方程写成状态空间的形式,根据复模态分析的原理对其进行分析,利用柔性冗余度机器人具有的自运动优化能力,提出了一种自运动优化选择的复模态法,该方法通过自运动的优化选择在复模态空间中零化低阶模态的激励力,以实现对机器人末端振动的抑制。针对一个末杆为柔性杆的3维4自由度机器人进行了控制仿真,仿真同时对比使用了其它2种同类方法,仿真结果验证了本方法的有效性,并显示复模态法取得了比其同类方法好很多的末端振动抑制效果。     

冗余度柔性机器人动力规划研究

提出了机器人动力规划新策略———基于关节最优初始位形的多目标规划方法。在保证机器人实现预定运动轨迹的前提下 ,调节机器人的关节初始位形 ,尽可能地降低机器人的关节驱动力矩和末端的弹性变形的运动误差。通过一空间 4R机器人的仿真实例验证了这一方法的有效性