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公开(公告)号：CN105676636A
公开(公告)日：2016-06-15
申请号：CN201610012687.X
申请日：2016-01-11
申请人： 北京邮电大学
IPC分类号： G05B13/04
CPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明实施例提供了一种基于NSGA-II算法的冗余度空间机械臂多目标优化方法，包括：将机械臂操作空间点到点的转移任务从笛卡尔空间转换至关节空间，利用正弦七次多项式插值法对关节变量进行参数化处理，将获得的参数序列编码作为NSGA-II算法种群中的个体；将各关节力矩均值和值最小、最大关节力矩最小及关节最大角速度最小作为优化目标，利用NSGA-II算法对空间机械臂运行轨迹优化求解，从获得的Pareto非支配解集中选取最优解，该解所描述的运行轨迹能使各关节力矩均值和、最大关节力矩和关节最大角速度得到优化。根据本发明实施例提供的技术方案，在满足任务约束条件下执行操作空间中点到点转移任务时，依照上述规划路径运行能使空间机械臂多目标同时得以优化。
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公开(公告)号：CN105676636B
公开(公告)日：2018-12-07
申请号：CN201610012687.X
申请日：2016-01-11
申请人： 北京邮电大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明实施例提供了一种基于NSGA‑II算法的冗余度空间机械臂多目标优化方法，包括：将空间机械臂操作空间点到点的转移任务从笛卡尔空间转换至关节空间，利用正弦七次多项式插值法对关节变量进行参数化处理，将获得的参数序列编码作为NSGA‑II算法种群中的个体；将各关节力矩均值和值最小、最大关节力矩最小及关节最大角速度最小作为优化目标，利用NSGA‑II算法对空间机械臂运行轨迹优化求解，从获得的Pareto非支配解集中选取最优解，该解所描述的运行轨迹能使各关节力矩均值和、最大关节力矩和关节最大角速度得到优化。根据本发明实施例提供的技术方案，在满足任务约束条件下执行操作空间中点到点转移任务时，依照上述规划路径运行能使空间机械臂多目标同时得以优化。
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公开(公告)号：CN105159096A
公开(公告)日：2015-12-16
申请号：CN201510653873.7
申请日：2015-10-10
申请人： 北京邮电大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明实施例提出了一种基于粒子群算法的冗余度空间机械臂关节力矩优化方法，包括：将机械臂操作空间点到点的转移任务从笛卡尔空间转换至关节空间，利用七次多项式插值法对机械臂关节变量进行参数化处理，获得粒子群算法的优化控制参数；将机械臂各关节力矩均值和值最小作为该算法求解的目标函数；依据所述优化控制参数以及所述目标函数，利用粒子群算法的寻优原理对空间机械臂运行轨迹进行优化求解，得出空间机械臂的运行路径；该路径即可使得空间机械臂关节力矩均值和值最小。根据本发明实施例提供的技术方案，在满足任务约束条件下执行操作空间中点到点转移任务时，依照上述规划路径运行可以使得空间机械臂各关节力矩得以优化。
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公开(公告)号：CN107577147B
公开(公告)日：2020-07-03
申请号：CN201710803200.4
申请日：2017-09-08
申请人： 北京邮电大学
摘要： 本发明公开了一种基于自适应Smith预估器的遥操作双边PID控制方法。首先建立双边控制系统在大时延下的名义动力学模型；提出自适应Smith预估控制方法及其结构，将传统的模型参考自适应控制中的被控过程与参考模型对换，使得Smith预估器的参数可以自适应校正；然后利用李雅普诺夫能量函数法设计多参数可调的自适应调节律；其次在从端控制器中加入低通滤波器，并选取合适参数，消除关节高频信号的干扰。与其他控制方法相比，本发明所提出的控制方法可以在大时延且具有系统建模误差的情况下保持遥操作系统稳定，并且具有良好的跟踪性能。
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公开(公告)号：CN105159096B
公开(公告)日：2017-08-29
申请号：CN201510653873.7
申请日：2015-10-10
申请人： 北京邮电大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明实施例提出了一种基于粒子群算法的冗余度空间机械臂关节力矩优化方法，包括：将空间机械臂操作空间点到点的转移任务从笛卡尔空间转换至关节空间，利用七次多项式插值法对空间机械臂关节变量进行参数化处理，获得粒子群算法的优化控制参数；将空间机械臂各关节力矩均值和最小作为该算法求解的目标函数；依据所述优化控制参数以及所述目标函数，利用粒子群算法的寻优原理对空间机械臂运行轨迹进行优化求解，得出空间机械臂的运行路径；该路径即可使得空间机械臂关节力矩均值和最小。根据本发明实施例提供的技术方案，在满足任务约束条件下执行操作空间中点到点转移任务时，依照上述规划路径运行可以使得空间机械臂各关节力矩得以优化。
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公开(公告)号：CN107234617B
公开(公告)日：2020-04-28
申请号：CN201710558115.6
申请日：2017-07-10
申请人： 北京邮电大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明实施例提出了一种避障任务无关人工势场引导的避障路径规划方法，包括：考虑空间机械臂使用代价，选用机械臂能耗、末端速度、摩擦磨损作为优化目标，在此基础上提出一种引入速度极限的最小奇异值指标；考虑所述引入速度极限的雅各比矩阵最小奇异值、机械臂可操作度、条件数、关节极限，提出一种考虑机械臂操作代价的梯度势场离线构建方法；使用构建的梯度势场引导RRT算法中的随机树进行拓展，规划得出空间机械臂的无障碍运行路径。根据本发明实施例提供的技术方案，在执行冗余度空间机械臂避障路径规划任务的同时，依照上述方法可以提升避障规划算法的效率并降低机械臂的使用代价。
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公开(公告)号：CN107577147A
公开(公告)日：2018-01-12
申请号：CN201710803200.4
申请日：2017-09-08
申请人： 北京邮电大学
摘要： 本发明公开了一种基于自适应Smith预估器的遥操作双边PID控制方法。首先建立双边控制系统在大时延下的名义动力学模型；提出自适应Smith预估控制方法及其结构，将传统的模型参考自适应控制中的被控过程与参考模型对换，使得Smith预估器的参数可以自适应校正；然后利用李雅普诺夫能量函数法设计多参数可调的自适应调节律；其次在从端控制器中加入低通滤波器，并选取合适参数，消除关节高频信号的干扰。与其他控制方法相比，本发明所提出的控制方法可以在大时延且具有系统建模误差的情况下保持遥操作系统稳定，并且具有良好的跟踪性能。
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公开(公告)号：CN107234617A
公开(公告)日：2017-10-10
申请号：CN201710558115.6
申请日：2017-07-10
申请人： 北京邮电大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明实施例提出了一种避障任务无关人工势场引导的避障路径规划方法，包括：考虑空间机械臂使用代价，选用机械臂能耗、末端速度、摩擦磨损作为优化目标，在此基础上提出一种引入速度极限的最小奇异值指标；考虑所述引入速度极限的雅各比矩阵最小奇异值、机械臂可操作度、条件数、关节极限，提出一种考虑机械臂操作代价的梯度势场离线构建方法；使用构建的梯度势场引导RRT算法中的随机树进行拓展，规划得出空间机械臂的无障碍运行路径。根据本发明实施例提供的技术方案，在执行冗余度空间机械臂避障路径规划任务的同时，依照上述方法可以提升避障规划算法的效率并降低机械臂的使用代价。
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