一种基于突加度的障碍物躲避运动规划方法

    公开(公告)号:CN104760041A

    公开(公告)日:2015-07-08

    申请号:CN201510122344.4

    申请日:2015-03-19

    申请人: 中山大学

    IPC分类号: B25J9/18

    摘要: 本发明公开一种基于突加度的障碍物躲避运动规划方法,包括:1)设计基于突加度的障碍物躲避运动性能指标,所设计的运动性能指标受约束于基于突加度的雅可比矩阵等式、基于突加度的障碍物躲避不等式、关节角度极限、关节速度极限、关节加速度极限和关节突加度极限,生成二次型优化冗余度解析方案;2)将步骤1)中所生成的二次型优化冗余度解析方案转化为二次规划问题;3)将步骤2)中的二次规划问题运用二次规划求解器进行求解;4)将步骤3)的求解结果传递给下位机控制器驱动机械臂运动。本发明通过设计一种基于突加度的障碍物躲避运动性能指标,控制机械臂在突加度层上躲避障碍物,同时也使得机械臂完成给定的末端任务。

    一种解决除以零情况的时变倒数计算方法

    公开(公告)号:CN103164186A

    公开(公告)日:2013-06-19

    申请号:CN201310086142.X

    申请日:2013-03-18

    申请人: 中山大学

    发明人: 张雨浓 金龙 肖林

    IPC分类号: G06F7/544

    摘要: 本发明提供了一种解决除以零情况的时变倒数计算方法,包括如下步骤:1)将除以零的静态除法问题转化为时变倒数问题;2)将步骤1)中的时变倒数问题参考梯度设计公式定义的静态能量函数,对应定义一个平方形式的时变能量函数来监控时变倒数求解的过程;3)将步骤2)中能量函数对变量求导;4)结合步骤2)与步骤3)得到一个关于变量导数的表达式,用求解器实时求解。本发明将除以零的静态除法问题转化为时变倒数问题,在处理时变倒数除以零问题上完全避免了传统静态倒数除以零时出现的奇异状态,求解表达式简单明了,可求解包括触零和过零之类全部时变除以零情况,应用领域广泛,实用性强。

    一种冗余度机械臂运动规划的初始化方法

    公开(公告)号:CN101890718A

    公开(公告)日:2010-11-24

    申请号:CN201010193200.5

    申请日:2010-06-01

    申请人: 中山大学

    IPC分类号: B25J13/00 B25J9/16

    摘要: 本发明提供了一种冗余度机械臂运动规划的初始化方法,包括如下步骤:1)启动冗余度机械臂控制器,将冗余度机械臂调节到极限位置;2)将步骤1)的极限位置作为本初始化方法的起始值,并设定机械臂任务执行位置作为初始化方法的终止值,从而把机械臂的控制问题转化为相应的二次型规划问题;3)将步骤2)的二次型规划问题利用二次型规划求解器进行求解;4)将步骤3)的求解结果用于驱动各关节电机使机械臂由极限位置转动到任务执行位置。本发明基于二次型规划的初始化方法,避免了每次任务操作时都需要度量各个关节角度的繁琐过程,同时根据任务要求规范了每次作业时的起始位置。

    一种冗余度机械臂运动规划方法

    公开(公告)号:CN101804627A

    公开(公告)日:2010-08-18

    申请号:CN201010144515.0

    申请日:2010-04-02

    申请人: 中山大学

    IPC分类号: B25J9/08

    摘要: 本发明提供了一种冗余度机械臂运动规划方法,包括如下步骤:1)通过上位机采用二次型优化在速度层上对机械臂的逆运动学解析,设计的最小性能指标可为速度范数、重复运动或动能,受约束于速度雅可比等式、不等式和关节角速度极限,该角速度极限是随关节角度变化的;2)将步骤1)的二次型优化转化为二次规划问题;3)将步骤2)的二次规划问题用线性变分不等式原对偶神经网络求解器或数值方法求解;4)将步骤3)的求解结果传递给下位机控制器驱动机械臂运动。本发明基于线性变分不等式的原对偶神经网络具有全局指数收敛性,且没有涉及到矩阵求逆等复杂运算,大大地提高了计算效率,同时实时性强且能适应关节角速度极限变化。

    一种冗余度机械臂位姿控制的单94LVI迭代算法

    公开(公告)号:CN110561441B

    公开(公告)日:2022-09-27

    申请号:CN201911013204.8

    申请日:2019-10-23

    申请人: 中山大学

    IPC分类号: B25J9/16

    摘要: 本发明提供一种冗余度机械臂位姿控制的单94LVI迭代算法,该算法实现了对于机械臂末端执行器位置和姿态的同时控制,有效地消除了机械臂超越角度极限和角速度极限从而造成物理损坏的可能性,同时本发明的算法只需要一次迭代,能有效地减少计算时间,在同样的时间内能够实现更多次和更精确的控制,因此具有较强的适用性、安全性和实用性。

    一种移动目标定位方法、装置、设备及介质

    公开(公告)号:CN112702786B

    公开(公告)日:2022-09-16

    申请号:CN202011435948.1

    申请日:2020-12-10

    申请人: 中山大学

    IPC分类号: H04W64/00 G06F17/12

    摘要: 本发明公开了一种移动目标定位方法、装置、设备及介质,方法包括:对移动目标和若干个移动基站进行实时监测,确定移动目标与移动基站之间的到达角;根据到达角,分别建立移动目标与不同移动基站之间的数学关系表达式,得到时变线性方程组;采用零化动力学方法构建连续模型,根据连续模型求解时变线性方程组;将线性五步法公式和连续模型结合,构建得到离散模型,通过离散模型对移动目标进行定位,得到移动目标的定位信息。本发明将移动目标定位问题转化为时变线性方程组求解问题,并将采用零化动力学方法得到的连续模型和线性五步法公式结合来得到离散模型,以求解时变线性方程组,提高了移动目标的定位精度,可广泛应用于目标定位技术领域。

    一种移动目标定位方法、装置、设备及介质

    公开(公告)号:CN112702786A

    公开(公告)日:2021-04-23

    申请号:CN202011435948.1

    申请日:2020-12-10

    申请人: 中山大学

    IPC分类号: H04W64/00 G06F17/12

    摘要: 本发明公开了一种移动目标定位方法、装置、设备及介质,方法包括:对移动目标和若干个移动基站进行实时监测,确定移动目标与移动基站之间的到达角;根据到达角,分别建立移动目标与不同移动基站之间的数学关系表达式,得到时变线性方程组;采用零化动力学方法构建连续模型,根据连续模型求解时变线性方程组;将线性五步法公式和连续模型结合,构建得到离散模型,通过离散模型对移动目标进行定位,得到移动目标的定位信息。本发明将移动目标定位问题转化为时变线性方程组求解问题,并将采用零化动力学方法得到的连续模型和线性五步法公式结合来得到离散模型,以求解时变线性方程组,提高了移动目标的定位精度,可广泛应用于目标定位技术领域。

    一种时变非线性质量弹簧阻尼系统的运动控制方法

    公开(公告)号:CN110806688A

    公开(公告)日:2020-02-18

    申请号:CN201911144331.1

    申请日:2019-11-20

    申请人: 中山大学

    IPC分类号: G05B5/00

    摘要: 本发明公开一种时变非线性质量弹簧阻尼系统的运动控制方法,包括以下步骤:通过时变非线性质量弹簧阻尼系统,得到时变非线性质量弹簧阻尼系统的数学模型;通过时变非线性质量弹簧阻尼系统的数学模型,得到时变非线性质量弹簧阻尼系统的动力学方程组;通过时变非线性质量弹簧阻尼系统的动力学方程组,利用零化动力学方法,得到时变非线性质量弹簧阻尼系统的运动控制器;通过时变非线性质量弹簧阻尼系统的运动控制器,利用时间离散公式得到对应的未来的控制输入参数。本发明基于零化动力学方法和时间离散公式,实现了对时变非线性质量弹簧阻尼系统的高精度实时运动控制。

    一种冗余度机械臂的新型加速度层重复运动规划方法

    公开(公告)号:CN103231381A

    公开(公告)日:2013-08-07

    申请号:CN201310160659.9

    申请日:2013-05-03

    申请人: 中山大学

    发明人: 张雨浓 金龙 王英

    IPC分类号: B25J13/00

    摘要: 本发明提供了一种冗余度机械臂的新型加速度层重复运动规划方法,包括如下步骤:1)设计新型二次型形式的加速度层重复运动性能指标,生成二次型优化冗余度解析方案;2)将步骤1)的二次型优化冗余度解析方案转化为QP(二次规划);3)将步骤2)的QP运用QP求解器进行求解;4)将步骤3)的求解结果传递给下位机控制器驱动机械臂运动。本发明突破了以往参数选择中的局限,可以较大范围地选取正的设计参数,使得冗余度重复运动规划可选择的方案显著增加,这在工程应用领域具有良好前景。

    一种冗余度机械臂运动规划的初始化方法

    公开(公告)号:CN101890718B

    公开(公告)日:2011-12-07

    申请号:CN201010193200.5

    申请日:2010-06-01

    申请人: 中山大学

    IPC分类号: B25J13/00 B25J9/16

    摘要: 本发明提供了一种冗余度机械臂运动规划的初始化方法,包括如下步骤:1)启动冗余度机械臂控制器,将冗余度机械臂调节到极限位置;2)将步骤1)的极限位置作为本初始化方法的起始值,并设定机械臂任务执行位置作为初始化方法的终止值,从而把机械臂的控制问题转化为相应的二次型规划问题;3)将步骤2)的二次型规划问题利用二次型规划求解器进行求解;4)将步骤3)的求解结果用于驱动各关节电机使机械臂由极限位置转动到任务执行位置。本发明基于二次型规划的初始化方法,避免了每次任务操作时都需要度量各个关节角度的繁琐过程,同时根据任务要求规范了每次作业时的起始位置。