一种空间宏微机械臂构型优化方法

    公开(公告)号:CN117798930A

    公开(公告)日:2024-04-02

    申请号:CN202410129611.X

    申请日:2024-01-30

    Abstract: 本发明属于机械臂构型优化领域,涉及一种空间宏微机械臂构型优化方法,包括:构建空间宏微机械臂构型的多种优化目标函数,以定量描述构型用于执行特定在轨任务的性能,有益于提高操作安全性、延长设备寿命等;构建空间宏微机械臂构型的多种约束条件,以确保所求构型有实际应用意义;构建一种多维决策变量,其值与宏微两臂连接处的连杆的位姿等有关,可以通过参与运动学逆解映射到空间宏微机械臂构型,有助于充分降低优化过程耗时量;结合三者构建多目标优化模型,使用该模型完成优化得到由决策变量组成的Pareto最优解集;从Pareto解集选出单个最优决策变量,对应的构型即为最优构型。

    一种基于月面仿真环境监测的自适应虚拟夹具建模和机械臂末端力反馈生成方法

    公开(公告)号:CN116985116A

    公开(公告)日:2023-11-03

    申请号:CN202310597855.6

    申请日:2023-05-24

    Abstract: 本发明实施例提供了一种基于月面仿真环境监测的自适应虚拟夹具建模和机械臂末端力反馈生成方法,属于机器人遥操作领域,包括:构造用于描述虚拟场景中障碍物位置点、起点和终点的集合;根据虚拟场景信息构建地图,并对地形进行人工势场法建模,获得机械臂末端可行的遥操作控制路径;重复计算路径上单位间隔点与障碍物之间最短距离,并以该点为管道的中心构建虚拟管道;基于构建的虚拟管道设定预警管道,并基于人工势场法生成虚拟力;利用操作做控制机械臂末端,并获取机械臂末端与虚拟管道间的关系,计算得到该位置处的受力情况。根据本发明实施例提供的技术方案,可在改变机械臂遥操作环境中障碍物的情况下,实现对虚拟夹具模型的重构实现对操作人员更加精确引导。

    一种同质模块化机器人分布式并行运动学建模方法

    公开(公告)号:CN115229788A

    公开(公告)日:2022-10-25

    申请号:CN202210854762.2

    申请日:2022-07-18

    Abstract: 本发明实施例提供了一种同质模块化机器人分布式并行运动学建模方法,实现了同质模块化机器人运动学建模,包括:获得同质模块化机器人拓扑结构数学表征、模块单元三维模型;然后建立模块单元体心、接口坐标系,获得其基本运动学参数;进而获得模块单元运动传递库;依据同质模块化机器人拓扑结构数学表征,获得其接地与末端模块单元编号、接地接口编号;然后获得同质模块化机器人所有运动传递支链;进而获得每条运动传递支链中模块单元连接状态;进一步依据模块单元运动传递库,获得其运动学模型;设计同质模块化机器人分布式并行运动学建模方法,获得其运动学模型。根据本发明实施例提供的技术方案,可实现同质模块化机器人快速运动学建模。

    一种高欠驱动空间机械臂可控程度表征方法

    公开(公告)号:CN113733094B

    公开(公告)日:2022-10-25

    申请号:CN202111096176.8

    申请日:2021-09-14

    Abstract: 本发明实施例提供了一种高欠驱动空间机械臂可控程度表征方法,包括:依据考虑关节自由摆动故障的空间机械臂动力学模型,获得空间机械臂主动关节与自由摆动关节、基座等被控单元间的动力学耦合关系;依据所述空间机械臂主动关节与自由摆动关节、基座等被控单元间的动力学耦合关系,选取高欠驱动空间机械臂状态变量并建立系统状态方程;依据所述高欠驱动空间机械臂系统状态方程,考虑耦合惯性矩阵以及科氏力、离心力等非线性项,构造主动关节对被控单元的可控程度指标,获得高欠驱动空间机械臂可控程度。根据本发明实施例提供的技术方案,可为高欠驱动空间机械臂系统运动控制方法的设计提供依据。

    一种轮履腿机器人模糊自适应平衡控制算法

    公开(公告)号:CN114721415A

    公开(公告)日:2022-07-08

    申请号:CN202210369025.3

    申请日:2022-04-08

    Abstract: 本发明实施例提供了一种轮履腿机器人模糊自适应平衡控制算法,实现了轮履腿机器人运动过程中的自适应平衡,包括:依据轮履腿机器人车体、外轮、摆臂各部分质心在车体中心坐标系下的坐标,获得机器人整体质心坐标;依据轮履腿机器人外轮、摆臂上的履带与地面之间的接触关系,建立轮履腿机器人投影稳定锥模型;依据轮履腿机器人投影稳定锥模型,获得表征轮履腿机器人俯仰方向及横滚方向下的稳定裕度;依据轮履腿机器人俯仰方向及横滚方向下的稳定裕度,结合轮履腿机器人当前姿态作为模糊输入,以各摆臂关节目标角度作为模糊输出,构建模糊控制器。根据本发明实施例提供的技术方案,可实现轮履腿机器人在具有倾翻危险情况下的快速自主平衡恢复。

    一种基于特征融合的三维点云的分类和分割方法

    公开(公告)号:CN113393474B

    公开(公告)日:2022-05-13

    申请号:CN202110648726.6

    申请日:2021-06-10

    Abstract: 本发明提供了一种基于特征融合的三维点云的分类和分割方法。该方法包括:将三维点云划分为多个局部区域,对每个局部区域内通过KNN算法建立多尺度区域,通过图注意力卷积层提取尺度区域的细粒度尺度特征,为局部区域的每个尺度特征分配注意力权重,对局部区域的各个尺度特征按照注意力权重进行加权融合,得到包含细粒度几何信息的点云的局部区域特征;通过双向长短期记忆网络获取不同局部区域特征之间的上下文信息,将各个局部区域特征进行融合,得到点云的全局语义特征,对三维点云进行分类与分割。本发明挖掘不同局部区域的细粒度多尺度信息,结合不同尺度区域之间的相关性捕获局部区域信息,提升了三维点云场景理解中分类与分割任务的精确度。

    一种同质模块化机器人拓扑优化算法

    公开(公告)号:CN114154115A

    公开(公告)日:2022-03-08

    申请号:CN202111410426.0

    申请日:2021-11-23

    Abstract: 本发明实施例提供了一种同质模块化机器人拓扑优化算法,实现了同质模块化机器人拓扑结构优化,包括:获得单模块的面接口个数、类型、分布、连接面上的连接方位关系个数、可用模块总个数,并建立面接口与模块中心坐标系;进而分析获得模块接口间连接约束、单模块各面接口坐标系相对中心坐标系以及不同连接方位关系所对应的奇次变换矩阵、单模块与模块化机器人拓扑结构通用数学表征;任意生成多个符合模块接口间连接约束的拓扑结构及对应的数学表征;基于GA框架的编码、选择、交叉、变异,获得同质模块化机器人最优拓扑。根据本发明实施例提供的技术方案,可实现使用模块数量最少情况下工作空间最大的同质模块化机器人拓扑结构优化。

    一种高欠驱动空间机械臂可控程度表征方法

    公开(公告)号:CN113733094A

    公开(公告)日:2021-12-03

    申请号:CN202111096176.8

    申请日:2021-09-14

    Abstract: 本发明实施例提供了一种高欠驱动空间机械臂可控程度表征方法,包括:依据考虑关节自由摆动故障的空间机械臂动力学模型,获得空间机械臂主动关节与自由摆动关节、基座等被控单元间的动力学耦合关系;依据所述空间机械臂主动关节与自由摆动关节、基座等被控单元间的动力学耦合关系,选取高欠驱动空间机械臂状态变量并建立系统状态方程;依据所述高欠驱动空间机械臂系统状态方程,考虑耦合惯性矩阵以及科氏力、离心力等非线性项,构造主动关节对被控单元的可控程度指标,获得高欠驱动空间机械臂可控程度。根据本发明实施例提供的技术方案,可为高欠驱动空间机械臂系统运动控制方法的设计提供依据。

    一种基于投影几何法的单关节故障机械臂模型重构方法

    公开(公告)号:CN105856240B

    公开(公告)日:2018-06-12

    申请号:CN201610413044.6

    申请日:2016-06-14

    Abstract: 本发明公开了一种基于投影几何法的单关节故障机械臂模型重构方法。其核心包括:基于旋量坐标表征机械臂的运动学模型,由于不同故障关节在基础坐标系中的轴向不同,其故障角度影响各关节旋量坐标的不同参数,因此将故障关节按其轴向进行分类,针对不同类关节,采用投影法在其轴线的公垂面构造投影平面,获得运动学模型平面投影图;根据各故障关节的平面投影图,通过几何分析,建立故障角度、连杆长度与各关节旋量坐标的关系式,完成单关节故障机械臂模型重构。本发明解决了机械臂单关节故障后,原有运动学模型失效,无法进行运动控制的问题,同时其以旋量理论作为基础,相比D‑H参数方法,具有效率高、通用性强,适用于不同构型机械臂的特点。

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