祁若龙
- 作品数：18 被引量：128H指数：5
- 供职机构：中国科学院沈阳自动化研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术金属学及工艺电气工程机械工程更多>>
- 基于概率量度的机械臂视觉伺服目标捕获运动规划方法被引量：3
- 2020年
- 在机械臂视觉伺服目标捕获过程中,当机械臂存在运动噪声且其视觉传感器亦存在观测噪声时,不同抓捕轨迹会得到不同的运动精度。多源误差影响下,机械臂捕捉运动会随机地偏离预定义轨迹,存在抓取失败概率。为了对捕获成功概率进行有效评估,本文以自然界最为普遍的高斯分布描述机械臂和视觉系统的不确定性;在机械臂进行目标捕获时,基于快速搜索随机树(RRT)生成可行捕获轨迹,用概率论结合卡尔曼滤波和现代控制理论对其可行轨迹进行先验概率评估,将捕获概率最大的轨迹作为抓捕轨迹。首先,构建视觉伺服闭环控制系统。其次,结合线性控制和卡尔曼滤波,建立高斯运动系统误差模型。再次,用高斯运动模型对预规划轨迹进行迭代估计,得到单周期轨迹点的误差分布,以此定量计算机械臂到达目标区域的成功捕获概率。最后,通过仿真和试验数据的对比,验证了本文算法的有效性和实用性。
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- 关键词：模式识别与智能系统视觉伺服状态估计机械臂
- 基于4-PPPS并联机构的机身舱段对接方法研究
- 2024年
- 基于多数控定位器构成的分布式4-PPPS并联机构,实现舱段的自动化精准对接。冗余驱动能够提高机构承载能力、使驱动力分配更加均衡,但冗余系统构成的黎曼流形内存在高维零空间,协调分配的非线性方程具有多约束和非正定性,分配不当会产生过大的应力应变。为同时实现对接过程运动学层面的精准和动力学层面的稳态协同,基于旋量理论,将刚体运动分解成绕任意轴的转动和平移,建立运动学模型、确定关节驱动量。推导非冗余和冗余情况下的动力学模型,并求解舱段角速度和角加速度等影响对接运动特性的模型参数。提出了以力二范数最小为目标对对接运动驱动力进行优化分配的求解方法。以5次多项式描述位姿轨迹,用黄金分割法逼近出最优时间。最后开展了非冗余和冗余驱动的对比仿真,对接过程精准平稳,证明了此方法的正确性和可行性。
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- 基于概率论的机器人高斯运动避障轨迹规划方法被引量：13
- 2017年
- 当机器人的运动存在过程噪声,或其携带的闭环反馈传感器存在观测误差时,机器人的运动就会呈现出显著的非确定性。以自然界最为普遍的高斯分布描述系统运动状态的非确定性。用概率论的方法结合机器人本身的线性控制及卡尔曼滤波对机器人可行轨迹进行规划和先验概率的评估,从而得到机器人先验估计概率。采用线性控制方法和卡尔曼滤波相结合,进行高斯运动系统误差建模;然后用高斯运动模型对可行轨迹进行评估,能够计算出轨迹避开障碍和到达目标点的概率。为了进行最优轨迹规划,通过样条化方法计算出一组可行轨迹。理论上,这些轨迹本身都能够达到目标点,并避开障碍,但由于机器人行为的非确定性,机器人仍然存在碰撞和难以达到目标点的可能。通过高斯运动先验概率估计,评估成功概率值最大的轨迹就是机器人非确定性高斯运动状态下的最优轨迹。
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- 关键词：机器人
- 三维照相测量系统及其在铁路罐车容积测量中的应用
- 刘伟军朱少彤赵吉宾傅青喜赖荣杰夏仁波闫凤霞邵学君于彦凤卞宏友周宝珑李论王静祁若龙黄以君
- 该项目通过使用编码点和标志点在被测物体表面放置标志点，用手提数码相机拍摄图像，根据图像之间多视图几何关系计算出这些标志点的空间位置，然后将离散点拟合成曲面从而恢复物体的三维形貌。将三线性关系用于场景的三维重建中，在不对相...
- 关键词：
- 关键词：铁路罐车
- 机械臂高斯运动轨迹规划及操作成功概率预估计方法被引量：6
- 2019年
- 当机械臂系统的运动存在过程噪声,或其外部闭环反馈传感器存在观测噪声时,机械臂的单次实际运动轨迹会随机地偏离预定义轨迹,但多次重复运动时又服从一定概率分布,也就是系统存在高斯运动。以自然界最为普遍的高斯分布描述机械臂系统运动状态的非确定性。用概率论的方法结合机械臂本身的线性控制及卡尔曼滤波对机械臂可行轨迹进行规划和先验概率的评估,从而得到机械臂运动误差的先验概率估计。采用线性控制方法和卡尔曼滤波相结合,进行高斯运动系统误差建模;用高斯运动模型对预规划轨迹进行迭代估计,得到单周期轨迹点的误差分布,以此定性评估其运动过程的安全性以及定量计算机械臂到达目标区域的成功概率。通过仿真和试验数据的对比,验证了算法的有效性和实用性。
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- 关键词：机械臂
- VC平台下机器人虚拟运动控制及3D运动仿真的有效实现方法被引量：27
- 2013年
- 提出了一种在VC(visual C)平台下实现机器人虚拟运动控制及3维运动仿真的有效方法.该方法建立了一个开放性的体系,能够直接移植或嵌入其它C语言算法程序,能导入SolidWorks、Pro/E等软件生成的机器人3D实体模型,并以二叉树数据结构建立便于快速查找的仿真模型容器进行保存.它还能通过定义机器人D-H(Denavit-Hartenberg)参数建立机器人的运动学模型,并能在基于Windows的IntervalZero RTX支持的VC平台下,根据指定的路径,实现机器人运动的实时分析、计算、虚拟控制和仿真.这一方法通过引入计算机设计模式中的"观察者"模式,建立仿真系统中各种软件模块之间的实时信息更新机制,有效避免了Windows本身非实时数传机制对仿真系统实时性要求的影响.以正在研制的搅拌摩擦焊接(FSW)机器人为例,详细介绍了机器人3维模型的建立、3维实体的存取数据结构、系统信息的通讯方法、基于给定路径的机器人3维仿真,并演示了用仿真得到的机器人末端实际运动轨迹作为机器人工具末端焊接路径的虚拟焊接及运动控制过程,最终得到了一个开放式的3维虚拟运动控制仿真系统,验证此系统的有效性.
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- 关键词：机器人
- 仿人头颈部机器人跟踪运动控制被引量：4
- 2016年
- 仿人头颈部机器人是仿人机器人的一部分,负责对视觉目标进行动态跟踪。为了能够精确跟踪目标,在系统运动学建模过程中,将机器人视场中心的视线作为一个具有伸缩自由度的连杆加入头颈部结构的运动学模型。通过双目视觉系统计算得到的目标点位置在数学模型上成为连杆机构运动的目标位置。为了使具有冗余自由度的头颈部机器人的运动更符合人类的动作行为,对用于消除运动学奇异点的阻尼最小二乘逆解算法进行了改进。改进后的修正算法不仅能够使机器人在运动过程中避开奇异点,而且能够实现算法上的关节限位,保证机器人运动的关节舒适度,使其更符合人类的行为习惯。仿真实验表明:这种算法在很大程度上提高了机器人运动的可靠性和稳定性。
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- 关键词：自动控制技术冗余机械臂
- 一种机械臂误差分析方法
- 本发明涉及一种机械臂误差分析方法，在机械臂运动模型的基础上，分析各运动学参数误差对机械臂末端位置精度的敏感性和影响规律，为机械臂的设计、加工、装配时的精度分配提供依据。其分析步骤为：(1)利用指数积方法建立机械臂的运动学...
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- 文献传递
- 双工位4-PPPS飞机装配对接系统几何参数标定方法被引量：2
- 2021年
- 双工位4-PPPS并联机构承载能力强、结构稳定,用于飞机机身舱段的装配过程以提高对接效率减轻劳动强度。然而由于对接系统为大尺寸分布式结构,且具有较大的制造和安装误差,很难保证实际对接精度。为了提高4-PPPS机身对接机构的定位精度,提出了两步精度提升方法:首先提出了一种均值迭代方法标定飞机坐标系的基准点,作为整个对接系统的参考坐标系,提升了测量坐标系和飞机坐标系之间的匹配精度。其次,提出了一种基于空间位姿矩阵微分的运动学标定方法,推导出了系统全误差导数方程,可以对多达42个运动学参数进行同时标定。通过本文方法,飞机舱段对接系统的最大位置误差从2.2 mm减小到0.035 mm,最大指向误差从0.08°减小到0.018°。精度测量和对接试验证明了所提出方法的有效性。
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- 关键词：冗余并联机构运动学标定
- 精密磨抛加工机器人自主重力补偿方法研究
- 2024年
- 目的 针对工业机器人磨抛加工过程需消除不同位姿条件下重力矢量对末端力感知的影响,提出一种重力补偿算法,从而精确控制三维磨削力。方法 借助安装在机器人末端的六维力传感器,读取机器人多个随机位姿下实时力和力矩信息,并基于卡尔曼滤波对传感器信息进行有效降噪;通过线性拟合算法对降噪后数据开展数值分析,计算出传感器误差、机器人世界坐标系偏移、末端负载重心大小及重心坐标等参数;根据以上参数并结合机器人当前姿态来实时消除负载重力影响。结果 采用笔者所提算法对同样静态条件下的机器人进行重力补偿,补偿后的重力影响产生的各方向力均近似为0,偏差小于0.1 N。结论 笔者所提出的算法充分考虑了重力补偿参数之间的耦合作用,能够消除重力影响,精确测量出机械臂末端六维力传感器受到的外力以及外力矩。
- 祁若龙祁若龙李论
- 关键词：六维力传感器工业机器人
