基于多元线性回归和动力学的机器人能耗建模方法及装置

    公开(公告)号:CN116451470A

    公开(公告)日:2023-07-18

    申请号:CN202310413598.6

    申请日:2023-04-18

    Abstract: 本发明公开了基于多元线性回归和动力学的机器人能耗建模方法及装置,在机器人能耗建模过程中,考虑到传统方法只计算动态能耗,难以保证精度,故提出了动静态双功率模型构建方法。本发明在运动过程关节角度曲线已知的前提下,首先通过数值微分求出各关节的速度、加速度曲线;基于牛顿‑欧拉法计算出机器人关节转矩曲线,从而求出动态功率;然后采集机器人关键点位的静态功率数值,并基于最小二乘法构建多元线性回归模型,此即为静态功率模型;将上述静态功率模型与动态功率模型结合,从而计算综合能耗,提升评估精度效果。本发明为实现机器人高精度能耗评估提供一种可供借鉴的方法,可应用于数字孪生、运动优化等领域。

    一种工业机器人时间最优控制轨迹的优化方法

    公开(公告)号:CN113290555B

    公开(公告)日:2022-04-15

    申请号:CN202110499901.X

    申请日:2021-05-08

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种工业机器人时间最优控制轨迹的优化方法,主要体现在保证机器人快速到达指定位置的前提下,考虑在运动过程中机械臂的运动学、动力学层面的约束,尽量使机械臂能够最大限度的发挥。该方法包括构建包含时间尺度的广义路径变量,和基于凸优化理论建立的时间最优控制的约束模型,最后利用线性规划的方法,对该模型的求解效率进行优化。本方法的优点是通过综合改进后的规划轨迹,在求解效率上相比采用单一的算法,具有明显的优势。

    一种面向工业机器人的几何误差辨识方法

    公开(公告)号:CN113119130B

    公开(公告)日:2022-04-15

    申请号:CN202110466047.7

    申请日:2021-04-28

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种面向工业机器人的几何误差辨识方法,包括如下步骤:S1:建立机器人运动学几何误差模型;S2:获取机器人的测量位姿;S3:建立测量位姿综合层次评价指标,综合考虑位姿观测性指标、位姿分布离散性指标和均匀性指标,得到最优测量位姿解集,基于改进的序列浮动前向选择算法,从最优测量位姿解集中,确定最优测量位姿;S4:计算得到不同关节角参数对应的理论位姿;S5:实际测量位姿与理论位姿之差为机器人末端定位误差,根据已建立的机器人运动学几何误差模型,基于自适应临界值的抗差估计的方法进行辨识,迭代进行几何误差辨识,得到最终的几何参数误差。

    一种面向七轴机械臂视觉示教的可变姿态映射方法

    公开(公告)号:CN113070877B

    公开(公告)日:2022-04-15

    申请号:CN202110314680.4

    申请日:2021-03-24

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明属于机器人运动学、机器视觉、数据校验领域领域,公开了一种面向七轴机械臂视觉示教的可变姿态映射方法,首先采集演示者手臂的肩部、手肘和手腕坐标,并转化到以肩部为原点的坐标系下;然后用肩、肘、腕坐标值计算出演示者大臂长度、小臂长度以及末端距离,并根据最近n次计算、采集的值作为样本,基于Grubbs准则进行校正;再根据映射模式对腕部坐标进行调整;最后根据机械臂DH参数调整映射后的肘部坐标,从而完成姿态映射。本发明解决了现有示教技术难以实现的整体姿态控制的技术问题,同时为实现灵敏度可变的机器人姿态映射功能提供一种指导性的映射方法。

    一种工业机器人时间最优控制轨迹的优化方法

    公开(公告)号:CN113290555A

    公开(公告)日:2021-08-24

    申请号:CN202110499901.X

    申请日:2021-05-08

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种工业机器人时间最优控制轨迹的优化方法,主要体现在保证机器人快速到达指定位置的前提下,考虑在运动过程中机械臂的运动学、动力学层面的约束,尽量使机械臂能够最大限度的发挥。该方法包括构建包含时间尺度的广义路径变量,和基于凸优化理论建立的时间最优控制的约束模型,最后利用线性规划的方法,对该模型的求解效率进行优化。本方法的优点是通过综合改进后的规划轨迹,在求解效率上相比采用单一的算法,具有明显的优势。

    一种基于卷簧调角机构的机械式自调节护理床

    公开(公告)号:CN116942440A

    公开(公告)日:2023-10-27

    申请号:CN202310797666.3

    申请日:2023-07-03

    Abstract: 本发明属于机械设计及医疗护理领域,涉及一种基于卷簧调角机构的机械式自调节护理床,包括床架,所述床架的前后端安装有床背,床架上放置有床板以及与床板控制连接的起背调节机构;床架的两侧安装有折叠护栏,其中一侧的折叠护栏设置安装有桌板旋转取放机构。本发明公开的护理床,主要面向患有腿部伤病、行动不便的病人,使其可以在床上自行完成桌板拆装、靠背调节等操作,解决了现有护理床需要他人帮助完成各项调节的便利性问题,同时为实现护理床自调节功能提供一种指导性的设计方案。

    一种基于变密度搜索空间的工业机器人动态路径规划方法

    公开(公告)号:CN113203420B

    公开(公告)日:2022-11-18

    申请号:CN202110491136.7

    申请日:2021-05-06

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明属于机器人运动学、路径规划、碰撞检测领域,公开了一种基于变密度搜索空间的工业机器人动态路径规划方法。在初次规划中,首先使用蒙特卡洛法计算出三维工作空间,并求出其包络立方体,根据预定义的障碍物安全距离及基本步长构建八叉树;然后对处于障碍物k‑DOP包围盒内的节点增加八叉树的深度,并根据逆运动学解算及碰撞检测结果对八叉树中的不可达节点进行剔除,并记录各节点信息,初步形成搜索空间;再基于D*lite算法进行路径的初步规划,为了进一步优化规划结果,基于碰撞检测对初步规划路径进行冗余点剔除,从而完成路径规划。本发明为实现兼顾效率与精度的机器人碰撞检测功能提供一种可供借鉴的方法。

    一种基于改进包络测试的高效误差可控网格简化方法

    公开(公告)号:CN115019012A

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN202210621732.7

    申请日:2022-06-01

    Abstract: 本发明属于计算机图形学领域,公开了一种基于改进包络测试的高效误差可控网格简化方法。该方法是:对于原始模型的网格,首先对所有面片生成误差包络多面体,形成集合B,并对集合B构建稀疏网格加速结构,然后使用Qslim选出一条待折叠边e,将与e相邻的面片集合设为D,基于稀疏网格快速查找包络体集合B中与集合D的面片相交的包络体,将其集合定义为B’,最后计算出B’中裁剪平面与集合D中三角面片的交线,从而实现降维的覆盖测试,若B’中的包络体完全包含面片D,则对边e进行折叠,至此完成一次折叠。循环直至没有边可以进行折叠为止。本发明采用误差包络体有效控制了简化模型的误差,并且基于稀疏网格查找和降维覆盖测试实现了更高的简化效率。

    一种基于变密度搜索空间的工业机器人动态路径规划方法

    公开(公告)号:CN113203420A

    公开(公告)日:2021-08-03

    申请号:CN202110491136.7

    申请日:2021-05-06

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明属于机器人运动学、路径规划、碰撞检测领域,公开了一种基于变密度搜索空间的工业机器人动态路径规划方法。在初次规划中,首先使用蒙特卡洛法计算出三维工作空间,并求出其包络立方体,根据预定义的障碍物安全距离及基本步长构建八叉树;然后对处于障碍物k‑DOP包围盒内的节点增加八叉树的深度,并根据逆运动学解算及碰撞检测结果对八叉树中的不可达节点进行剔除,并记录各节点信息,初步形成搜索空间;再基于D*lite算法进行路径的初步规划,为了进一步优化规划结果,基于碰撞检测对初步规划路径进行冗余点剔除,从而完成路径规划。本发明为实现兼顾效率与精度的机器人碰撞检测功能提供一种可供借鉴的方法。

    一种面向工业机器人的几何误差辨识方法

    公开(公告)号:CN113119130A

    公开(公告)日:2021-07-16

    申请号:CN202110466047.7

    申请日:2021-04-28

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种面向工业机器人的几何误差辨识方法,包括如下步骤:S1:建立机器人运动学几何误差模型;S2:获取机器人的测量位姿;S3:建立测量位姿综合层次评价指标,综合考虑位姿观测性指标、位姿分布离散性指标和均匀性指标,得到最优测量位姿解集,基于改进的序列浮动前向选择算法,从最优测量位姿解集中,确定最优测量位姿;S4:计算得到不同关节角参数对应的理论位姿;S5:实际测量位姿与理论位姿之差为机器人末端定位误差,根据已建立的机器人运动学几何误差模型,基于自适应临界值的抗差估计的方法进行辨识,迭代进行几何误差辨识,得到最终的几何参数误差。

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