一种节约通信资源的动力定位船位置观测器设计方法

    公开(公告)号:CN117150901A

    公开(公告)日:2023-12-01

    申请号:CN202311109197.8

    申请日:2023-08-31

    Abstract: 本发明涉及一种节约通信资源的动力定位船位置观测器设计方法,所述方法包括:建立动力定位船的三自由度动力学模型和运动学模型;引入采样数据系统,计算当前状态和采样状态之间的误差;基于反馈控制技术,设计离散时间输出反馈观测器;通过状态估计,提出一种离散时间动态事件触发条件来确定通信时刻,获得节约通信资源的事件触发最优控制律来实现系统的鲁棒稳定,使控制输入有界。所提出观测器设计方法,使船舶可以更稳定地保持在期望状态,使用更少的通信资源来保证观测性能,降低信号传递次数,减少了计算负担,不会产生不必要的信道占用。此外,提供最小采样时间的正下界以避免Zeno行为,即在有限的时间内出现无限次事件。

    一种考虑随机腿部故障的六足机器人容错步态规划方法

    公开(公告)号:CN116719335A

    公开(公告)日:2023-09-08

    申请号:CN202310666612.3

    申请日:2023-06-07

    Abstract: 本发明属于足式机器人运动控制技术领域。本发明公开了一种考虑随机腿部故障的六足机器人容错步态规划方法,解决了六足机器人发生腿部故障后,运动效率及运动稳定性下降的问题,具体方法为:建立离线的六足机器人备选步态集及整机可容错腿部故障状态集,在此基础上以机器人实时腿部运动状态及故障状态为输入,通过设定腿部运动状态转换约束条件并建立对应评价函数,为六足机器人在备选步态集中在线搜索迈下一步时满足约束条件的最优容错腿部运动状态。本发明使六足机器人可根据随机腿部故障,自发地生成具备良好运动稳定性及行进效率的容错迈腿序列,提高了六足机器人在崎岖地形下的容错运动能力以及现实应用性。

    一种基于低维点云局部特征描述符的点云配准方法

    公开(公告)号:CN114972459B

    公开(公告)日:2023-09-08

    申请号:CN202210611042.3

    申请日:2022-05-31

    Abstract: 本发明提出了一种基于低维点云局部特征描述符的点云配准方法。首先通过均匀采样提取两片点云的关键点,通过构建局部参考坐标系将关键点转移到一个新3D空间形成“3D”描述符;然后我们结合点云邻域内法向量夹角和、曲率和、距离和形成“邻域点特征直方图”描述符来对关键点邻域信息进行编码;“3D”描述符和“邻域点特征直方图”描述符共同组成低维点云局部特征描述符;提出的描述符首先在新的3D空间中对“3D”关键点位置径向搜索,减少了对应点对的搜索空间;最后使用“邻域点特征直方图”描述符通过RANSAC算法进行配准。该算法能够在较短的时间里获得准确的配准效果,适用于对配准效果要求高的精密测量领域。

    一种基于人体特征信号的动作捕捉及腕关节角度估计的机械臂映射方法

    公开(公告)号:CN116619422A

    公开(公告)日:2023-08-22

    申请号:CN202310743592.5

    申请日:2023-06-21

    Abstract: 本发明公开了一种基于人体特征信号的动作捕捉及腕关节角度估计的机械臂映射方法,属于机械臂控制技术领域。包括:首先采用X‑Y‑Z固定角度法,设计全局框架、局部框架和gForce臂环框架,由手臂关节欧拉角解算方法求得肩部和肘部的关节角度;然后,采集前臂和腕关节处的sEMG信号和IMU信号,对sEMG信号进行处理,得到反映肌电信号变化特征的平滑包络线;接着,通过建立基于肌电信号的PSO‑GRNN角度模型,预测腕关节的角度;最后,由手臂和机械臂的运动特性和结构差异,设计出一种手臂到机械臂的关节动作映射关系。该方法将肌电信号融入到人机交互的过程中,有效的实现了人体手臂与机械臂的协同控制,提高机械臂的灵活性和适应性,增加了人机交互体验感。

    一种载人足式移动平台的人机协同控制体系及方法

    公开(公告)号:CN114834485B

    公开(公告)日:2023-07-25

    申请号:CN202210599939.9

    申请日:2022-05-29

    Abstract: 本发明涉及一种载人足式移动平台的人机协同控制体系及方法。本发明属于足式机器人技术领域。对于传统的控制方式难以高效的完成复杂环境下的作业任务。本发明通过人机协同控制的方式,解决了这一问题,具有在复杂环境下作业完成质量高、驾驶员操纵负担低、安全性高、工作效率高等优点。本发明技术要点为:依据稳定裕度计算函数、机体速度计算函数构建平台收益函数,求解最优控制控制指令集US;依据环境信息,通过双层模糊控制系统,输出驾驶权因子α;将驾驶员操纵指令集UH、平台自主决策指令集US、驾驶自动驾驶权重因子α作为输入,依据人机指令融合策略,输出人协同控制指令集U。

    一种基于动态事件触发的动力定位船轨迹跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN115903807B

    公开(公告)日:2023-07-07

    申请号:CN202211434409.5

    申请日:2022-11-16

    Abstract: 一种基于动态事件触发的动力定位船轨迹跟踪控制方法,涉及船舶运动控制技术领域。本发明是为了解决现有技术中采用PPC方法对DPV进行控制时,由于执行器的频繁更新会导致能量浪费和执行器磨损的问题。本发明根据解耦原则做解耦处理,设计滑模面为后面的控制器设计提供基础。还设计了积分型干扰观测器,二阶预设性能函数不仅同样能够满足系统的暂稳态性能,能够提供更好的初期性能的包容程度,减少执行机构的压力。考虑执行过程中的全部状态,将全状态的变化作为动态事件触发策略的因素并且在触发条件中引入了性能安全评价因子,设计全状态事件触发控制器,提高了触发的准确性,减少了触发频率,保证了轨迹跟踪任务的准确性。

    一种适用于平面道路的3D激光雷达里程计优化方法

    公开(公告)号:CN116380118A

    公开(公告)日:2023-07-04

    申请号:CN202211506970.X

    申请日:2022-11-29

    Abstract: 本发明针对3D激光雷达户外道路建图时Z方向漂移问题,公开了一种适用于平面道路的3D激光雷达里程计优化方法,所述方法包括:提取一帧点云,去除点云畸变后进行点云匹配得到两帧之间机器人的偏移量;提出一种道路地面点提取方法将提取出的地面点云进行道路种子点提取;将种子点集投影到全局坐标系下并利用奇异值分解方法对种子点集进行平面拟合建立平面模型;将点云匹配得到的位置坐标作为预测值,将拟合平面模型计算出的位置坐标作为观测值进行卡尔曼滤波并实时修正激光雷达里程计。本发明能够有效的优化移动机器人在平坦道路上建图时产生的Z轴方向漂移问题,保证移动机器人建图的精确性。

    一种基于人的意图识别的协作机械臂模糊变导纳控制系统及方法

    公开(公告)号:CN113733105B

    公开(公告)日:2023-05-23

    申请号:CN202111207273.X

    申请日:2021-10-18

    Abstract: 本发明公开了一种基于人的意图识别的协作机械臂模糊变导纳控制系统及方法,本发明控制方法包括以下步骤:S1、采集协作机械臂末端运动信息及人机交互力信息,将合作者对协作机械臂的拖拽牵引意图依据人机交互力与机械臂速度信息分为五种情况。S2、将人机交互力信息及机械臂速度信息作为输入,导纳控制中的阻尼系数作为输出,依据人的意图与阻尼系数特性建立模糊规则,实现阻尼系数的自整定,并按比例实时改变惯性系数。S3、采用递推最小二乘法在线识别人手臂刚度,利用二阶系统临界阻尼条件实时改变阻尼系数的取值范围。本系统及方法将人的意图识别与刚度识别构建于基于速度的导纳控制框架中,使导纳参数可以随外界环境信息实时改变,能够提升物理人机交互系统的安全性、柔顺性和智能性,实现协作机械臂的柔顺控制。

    一种基于动态事件触发的动力定位船轨迹跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN115903807A

    公开(公告)日:2023-04-04

    申请号:CN202211434409.5

    申请日:2022-11-16

    Abstract: 一种基于动态事件触发的动力定位船轨迹跟踪控制方法,涉及船舶运动控制技术领域。本发明是为了解决现有技术中采用PPC方法对DPV进行控制时,由于执行器的频繁更新会导致能量浪费和执行器磨损的问题。本发明根据解耦原则做解耦处理,设计滑模面为后面的控制器设计提供基础。还设计了积分型干扰观测器,二阶预设性能函数不仅同样能够满足系统的暂稳态性能,能够提供更好的初期性能的包容程度,减少执行机构的压力。考虑执行过程中的全部状态,将全状态的变化作为动态事件触发策略的因素并且在触发条件中引入了性能安全评价因子,设计全状态事件触发控制器,提高了触发的准确性,减少了触发频率,保证了轨迹跟踪任务的准确性。

    考虑速度传感器失效的无人潜航器轨迹跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN115686034A

    公开(公告)日:2023-02-03

    申请号:CN202211453151.3

    申请日:2022-11-21

    Abstract: 本发明提供一种考虑速度传感器失效的无人潜航器轨迹跟踪控制方法,包括:建立航行数学模型,设定期望轨迹数学模型;设计基于位置信号的速度观测器,在此基础上设计纵向力矩和横向力矩干扰观测器;设计纵向速度和横向速度的虚拟控制律,导入指令滤波器对虚拟控制律的幅值及速度进行约束,并解决对虚拟控制律高阶求导产生计算复杂度增加问题;基于虚拟控制律及指令滤波器的输出设计轨迹跟踪滑模控制器,同时基于干扰观测器的估计值对纵向力矩和横向力矩的扰动进行补偿;本发明的技术方案解决了现有技术方案中未考虑无人潜航器在经过水下作业后速度传感器性能失效,控制器力矩输出超过无人潜航器推进器最大输出而导致控制器跟踪失效的问题。

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