一种基于改进图规划算法的空间机械臂任务规划方法

    公开(公告)号:CN108582072A

    公开(公告)日:2018-09-28

    申请号:CN201810403035.8

    申请日:2018-04-28

    Abstract: 本发明实施例提供了一种基于改进型图规划算法的空间机械臂任务规划方法,实现机械臂针对不同任务场景的任务规划,包括:针对操作任务、环境及机械臂操作能力,建立机械臂任务规划的通用数学模型;在任务数学模型的基础上,利用引入信息熵的模拟退火算法改进图拓展,控制图拓展收敛速率的同时扩展规划解集;根据具体动作规划算法,在约束空间内完成融合不同目标,完成机械臂任务规划解提取,实现机械臂任务规划。根据本发明实施例提供的技术方案,可实现多约束条件下考虑多目标优化的空间机械臂自主任务规划。

    一种基于改进的随机路标地图法的机械臂快速避障方法

    公开(公告)号:CN108582073B

    公开(公告)日:2020-09-15

    申请号:CN201810408554.3

    申请日:2018-05-02

    Abstract: 本发明实施例提供了一种基于改进随机路标地图法的机械臂快速避障路径规划方法,实现了机械臂处于复杂环境下的高效无碰撞路径搜索,包括:以关节空间向量坐标的方式建立机械臂状态模型,通过一种“边界采样”方法和人工势场法,优化传统随机路标地图法的地图采样点选取策略,选定满足机械臂结构与精度要求的地图采样点;针对选定的地图采样点集,设计一种三层分步地图采样点连通方法,保证路标地图连通性能;针对机械臂始末节点与路标地图连通时的避障问题,设计高级局部规划器,优化非地图采样点位置的规划策略。根据本发明实施例提供的技术方案,可有效提升机械臂避障路径规划的精度和执行效率。

    一种基于改进的随机路标地图法的机械臂快速避障方法

    公开(公告)号:CN108582073A

    公开(公告)日:2018-09-28

    申请号:CN201810408554.3

    申请日:2018-05-02

    Abstract: 本发明实施例提供了一种基于改进随机路标地图法的机械臂快速避障路径规划方法,实现了机械臂处于复杂环境下的高效无碰撞路径搜索,包括:以关节空间向量坐标的方式建立机械臂状态模型,通过一种“边界采样”方法和人工势场法,优化传统随机路标地图法的地图采样点选取策略,选定满足机械臂结构与精度要求的地图采样点;针对选定的地图采样点集,设计一种三层分步地图采样点连通方法,保证路标地图连通性能;针对机械臂始末节点与路标地图连通时的避障问题,设计高级局部规划器,优化非地图采样点位置的规划策略。根据本发明实施例提供的技术方案,可有效提升机械臂避障路径规划的精度和执行效率。

    一种欠驱动高自由度机械臂被动关节角度调整方法

    公开(公告)号:CN107813312A

    公开(公告)日:2018-03-20

    申请号:CN201711237514.9

    申请日:2017-11-30

    Abstract: 本发明实施例提供了一种欠驱动高自由度机械臂被动关节角度调整方法,实现了高自由度机械臂任一关节处于欠驱动状态时的角度调整,包括:通过对欠驱动高自由度机械臂进行模型重构,实现机械臂高自由度向仅包含主动关节和被动关节的低自由度机械臂的转化;采用拉格朗日方程建立模型重构机械臂主被动关节轴线处于任意相互位置时的动力学耦合关系;基于所建立的动力学耦合关系,通过控制主动关节运动,实现欠驱动高自由度机械臂被动关节的角度调整。根据本发明实施例提供的技术方案,可实现欠驱动高自由度机械臂被动关节的角度调整。

    一种基于改进图规划算法的空间机械臂任务规划方法

    公开(公告)号:CN108582072B

    公开(公告)日:2020-09-15

    申请号:CN201810403035.8

    申请日:2018-04-28

    Abstract: 本发明实施例提供了一种基于改进型图规划算法的空间机械臂任务规划方法,实现机械臂针对不同任务场景的任务规划,包括:针对操作任务、环境及机械臂操作能力,建立机械臂任务规划的通用数学模型;在任务数学模型的基础上,利用引入信息熵的模拟退火算法改进图拓展,控制图拓展收敛速率的同时扩展规划解集;根据具体动作规划算法,在约束空间内完成融合不同目标,完成机械臂任务规划解提取,实现机械臂任务规划。根据本发明实施例提供的技术方案,可实现多约束条件下考虑多目标优化的空间机械臂自主任务规划。

    一种欠驱动高自由度机械臂被动关节角度调整方法

    公开(公告)号:CN107813312B

    公开(公告)日:2020-08-18

    申请号:CN201711237514.9

    申请日:2017-11-30

    Abstract: 本发明实施例提供了一种欠驱动高自由度机械臂被动关节角度调整方法,实现了高自由度机械臂任一关节处于欠驱动状态时的角度调整,包括:通过对欠驱动高自由度机械臂进行模型重构,实现机械臂高自由度向仅包含主动关节和被动关节的低自由度机械臂的转化;采用拉格朗日方程建立模型重构机械臂主被动关节轴线处于任意相互位置时的动力学耦合关系;基于所建立的动力学耦合关系,通过控制主动关节运动,实现欠驱动高自由度机械臂被动关节的角度调整。根据本发明实施例提供的技术方案,可实现欠驱动高自由度机械臂被动关节的角度调整。

    一种空间机械臂运动性能严重退化预防策略

    公开(公告)号:CN108638067B

    公开(公告)日:2020-07-03

    申请号:CN201810472001.4

    申请日:2018-05-17

    Abstract: 本发明实施例提供了一种空间机械臂运动性能严重退化预防策略,包括:分析受故障关节锁定角度影响的空间机械臂单方面运动性能指标,从中选定多个指标以表征空间机械臂综合运动性能;通过对所选局部指标进行全局化处理,在构造其对应的全局波动指标的基础上,利用熵值法构造空间机械臂综合运动性能指标;以单方面运动性能或综合运动性能指标为依据,基于牛顿‑拉夫逊法求解空间机械臂各关节人为限位;通过人为限定常态下空间机械臂各关节的转动范围,实现空间机械臂运动性能严重退化的预防。根据本发明实施例提供的技术方案,可使关节锁定故障发生后空间机械臂的运动性能仍能满足在轨操作任务要求。

    一种基于规划知识库的机械臂快速任务规划方法

    公开(公告)号:CN109465834A

    公开(公告)日:2019-03-15

    申请号:CN201910006488.1

    申请日:2019-01-04

    Abstract: 本发明实施例提供了一种基于规划知识库的机械臂任务规划方法,一方面,本发明实施例获取任务始末位置、环境信息和原任务规划方法;从而,基于规划知识库原理将任务空间环境约束信息与规划知识库中已规划任务单元的环境信息进行对比,获取规划知识库中已规划任务单元中的随机路标地图,搜索始末位置间的可执行任务中间点序列;最后,依据所得任务中间点序列与可执行原任务规划方法,完成机械臂的任务规划。

    一种空间机械臂运动性能严重退化预防策略

    公开(公告)号:CN108638067A

    公开(公告)日:2018-10-12

    申请号:CN201810472001.4

    申请日:2018-05-17

    Abstract: 本发明实施例提供了一种空间机械臂运动性能严重退化预防策略,包括:分析受故障关节锁定角度影响的空间机械臂单方面运动性能指标,从中选定多个指标以表征空间机械臂综合运动性能;通过对所选局部指标进行全局化处理,在构造其对应的全局波动指标的基础上,利用熵值法构造空间机械臂综合运动性能指标;以单方面运动性能或综合运动性能指标为依据,基于牛顿-拉夫逊法求解空间机械臂各关节人为限位;通过人为限定常态下空间机械臂各关节的转动范围,实现空间机械臂运动性能严重退化的预防。根据本发明实施例提供的技术方案,可使关节锁定故障发生后空间机械臂的运动性能仍能满足在轨操作任务要求。

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