一种基于松弛零空间的冗余空间机械臂避障规划方法

    公开(公告)号:CN117697762A

    公开(公告)日:2024-03-15

    申请号:CN202410080597.9

    申请日:2024-01-19

    Abstract: 本发明提供了一种基于松弛零空间的冗余空间机械臂避障规划方法,包括:构建基于人工演示的末端期望轨迹生成器;构造末端期望轨迹跟踪控制器;依据冗余空间机械臂末端运动与关节运动映射等,构造冗余空间机械臂松弛零空间运动策略;依据冗余空间机械臂与障碍物相关参数,构造冗余空间机械臂的状态变量和动作变量;依据末端松弛运动矢量构造冗余空间机械臂避障奖励函数;依据上述构造的变量与函数,构建松弛零空间避障运动训练策略;依据训练得到的避障运动规划策略网络和末端期望轨迹生成器,获得松弛零空间避障运动规划器。根据本发明实施例提供的技术方案,可使冗余空间机械臂在避免碰撞的前提下尽可能实现末端期望轨迹的跟踪。

    一种机器人钻骨的控制方法
    12.
    发明公开

    公开(公告)号:CN117159089A

    公开(公告)日:2023-12-05

    申请号:CN202311316926.7

    申请日:2023-10-11

    Abstract: 本发明实施例提供一种机器人钻骨的控制方法,利用六维力传感器获取骨科手术机器人的钻头受力,进行标准化处理后得到标准化处理后的钻头受力;并结合钻头在骨层中经过的路径、钻头的前进状态、钻头的转动状态以及手术任务要求信息,获得手术环境状态矩阵;将骨科手术机器人的操作分解为四个原任务,每个原任务具有条件状态矩阵、完成状态矩阵及状态掩码;提出状态转移公式,用于计算当前手术环境状态矩阵,并结合钻头停止前进原任务和钻头停止转动原任务的条件状态矩阵及状态掩码,获得钻头停止前进函数与钻头停止转动函数,控制骨科手术机器人的停机。通过本发明可以控制骨科手术机器人钻骨时的穿透停机,帮助医生提高手术的精度和稳定性。

    一种关节部分失效故障空间机械臂运动能力优化方法

    公开(公告)号:CN114734441B

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202210414943.3

    申请日:2022-04-15

    Abstract: 本发明实施例提供了一种关节部分失效故障空间机械臂运动能力优化方法,包括:建立关节部分失效故障空间机械臂运动学和动力学模型,进而获得故障机械臂运动学及动力学耦合关系,基于故障机械臂运动学和动力学模型,构建以末端轨迹跟踪与基座自扰抑制为控制目标的系统状态空间方程,进而分别在关节速度/力矩部分失效情况下,基于滑模控制设计可克服系统不确定性项影响的容错控制器,实现机械臂末端轨迹跟踪与基座姿态自扰抑制,然后基于空间机械臂冗余特性,建立机械臂运动能力优化模型,(56)对比文件雷荣华等.柔性空间机械臂的自适应H∞容错抑振混合控制.2020,第41卷(第4期),全文.雷荣华等.空间机器人执行器部分失效故障的终端滑模容错控制.2019,第30卷(第8期),全文.

    一种高欠驱动空间机械臂运动灵巧性评估方法

    公开(公告)号:CN114536348A

    公开(公告)日:2022-05-27

    申请号:CN202210369777.X

    申请日:2022-04-08

    Abstract: 本发明实施例提供了一种高欠驱动空间机械臂运动灵巧性评估方法,包括:依据常态下空间机械臂数学模型,获得高欠驱动空间机械臂运动学及动力学模型,并根据基座自由漂浮状态以及故障关节自由摆动特征,处理动力学模型中惯性耦合矩阵;依据所述处理后的动力学模型中惯性耦合矩阵,获得系统动力学雅可比,构造高欠驱动空间机械臂动力学可操作度、动力学条件数、动力学最小奇异值指标;依据所述动力学可操作度、动力学条件数、动力学最小奇异值指标,建立运动灵巧性退化程度评估指标。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运动优化方法的设计提供依据。

    一种用于自组装任务的空间机械臂柔顺装配控制方法

    公开(公告)号:CN109571484B

    公开(公告)日:2021-10-08

    申请号:CN201910022678.2

    申请日:2019-01-10

    Abstract: 本发明实施例提供了一种用于自组装任务的空间机械臂柔顺装配控制方法,包括:获得漂浮基座空间机械臂正向动力学模型;依据所述漂浮基座空间机械臂正向动力学模型,获得舱体组装过程的封闭链结构动力学方程;依据所述舱体组装过程的封闭链结构动力学方程,获得空间机械臂自组装封闭链结构关节空间动力学方程;依据所述空间机械臂自组装封闭链关节空间的动力学方程,获得空间机械臂自组装封闭链结构操作空间阻抗控制模型;依据所述自组装空间机械臂阻抗控制模型,获得空间机械臂自组装封闭链结构的阻抗控制规律。根据本发明实施例提供的技术方案,可实现控制机械臂输出力矩的同时完成封闭链结构的柔顺阻抗控制,保证舱体‑机械臂‑底座组成的封闭链结构的位置和姿态的柔顺稳定,从而实现空间机械臂稳定可靠进行舱体自组装任务的目标。

    一种用于捕获翻滚目标的空间双臂机器人控制方法

    公开(公告)号:CN109015658B

    公开(公告)日:2021-10-08

    申请号:CN201811099190.1

    申请日:2018-09-20

    Abstract: 本发明实施例提供了一种用于捕获翻滚目标的空间双臂机器人控制方法,包括:获得空间双臂机器人动力学模型及摩擦接触模型;依据所述空间双臂机器人动力学模型及摩擦接触模型,获得空间双臂机器人协调操作系统的统一动力学模型;依据所述空间双臂机器人协调操作系统的统一动力学模型,获得空间双臂机器人捕获翻滚目标的控制器。根据本发明实施例提供的技术方案,可实现夹紧翻滚目标的同时完成其角速度的有效衰减,保证对目标期望运动的稳定跟踪及双臂末端与目标之间的柔顺性,从而实现空间双臂机器人稳定可靠捕获的翻滚目标。

    一种基于手眼相机的双机器人系统标定方法

    公开(公告)号:CN113160334A

    公开(公告)日:2021-07-23

    申请号:CN202110469546.1

    申请日:2021-04-28

    Abstract: 本发明实施例提供了一种基于手眼相机的双机器人系统标定方法,包括:采用MCPC运动学建模方法,获得装有靶标机器人基座到末端执行器的位姿变换矩阵、装有手眼相机机器人末端执行器到基座的位姿变换矩阵和双机器人基座之间的位姿变换矩阵;依据所述各部分的位姿变换矩阵,获得双机器人系统连续位姿变换矩阵;依据所述双机器人系统连续位姿变换矩阵,获得双机器人系统运动学误差矩阵;依据所述双机器人系统运动学误差矩阵,得到双机器人系统的运动学参数标定值。根据本发明实施例提供的基于手眼相机的双机器人系统标定方法,可以在一次计算中完成对双机器人系统全部运动学参数的标定工作,简化标定流程并提高双机器人系统操作精度。

    一种考虑引力姿轨耦合效应的小天体着陆轨迹优化方法

    公开(公告)号:CN110329546B

    公开(公告)日:2020-10-23

    申请号:CN201910636358.6

    申请日:2019-07-15

    Abstract: 本发明实施例提供了一种考虑引力姿轨耦合效应的小天体着陆轨迹优化方法,包括:获得坐标系定义、小天体引力场计算方法、以及探测器离散质点模型;依据所述坐标系定义、小天体引力场计算方法、以及探测器离散质点模型,获得探测器六自由度动力学模型;依据所述探测器六自由度动力学模型,采用间接法获得燃料最优两点边值问题模型;依据所述燃料最优两点边值问题模型,采用两阶段同伦法对燃料最优两点边值问题模型进行求解,获得考虑引力姿轨耦合效应的小天体着陆燃料最优轨迹。根据本发明实施例提供的技术方案,可实现对小天体着陆轨迹优化问题的有效求解,获得六自由度燃料最优轨迹,避免引力姿轨耦合作用下刚体探测器轨迹跟踪时产生的额外燃料消耗,保证了着陆任务的燃料最优性。

    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。

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