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Periodic Motion Planning and Control for Double Rotary Pendulum via Virtual Holonomic Constraints 被引量:2
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作者 Zeguo Wang Leonid B.Freidovich Honghua Zhang 《IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica》 EI CSCD 2019年第1期291-298,共8页
Periodic motion planning for an under-actuated system is rather difficult due to differential dynamic constraints imposed by passive dynamics, and it becomes more difficult for a system with higher underactuation degr... Periodic motion planning for an under-actuated system is rather difficult due to differential dynamic constraints imposed by passive dynamics, and it becomes more difficult for a system with higher underactuation degree, that is with a higher difference between the number of degrees of freedom and the number of independent control inputs. However, from another point of view, these constraints also mean some relation between state variables and could be used in the motion planning.We consider a double rotary pendulum, which has an underactuation degree 2. A novel periodic motion planning is presented based on an optimization search. A necessary condition for existence of the whole periodic trajectory is given because of the higher underactuation degree of the system. Moreover this condition is given to make virtual holonomic constraint(VHC) based control design feasible. Therefore, an initial guess for the optimization of planning a feasible periodic motion is based on this necessary condition. Then, VHCs are used for the system transformation and transverse linearization is used to design a static state feedback controller with periodic matrix function gain. The controller gain is found through another optimization procedure. The effectiveness of initial guess and performance of the closed-loop system are illustrated through numerical simulations. 展开更多
关键词 DOUBLE ROTARY PENDULUM periodic motion planning under-actuated mechanical systems virtual holonomic constraint (vhc)
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合作机器人的关键技术及实验研究 被引量:2
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作者 董玉红 张立勋 +1 位作者 王怀军 沈锦华 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期423-428,共6页
为了使合作机器人(Cobot)在同一作业空间内与人直接进行物理合作,对Cobot的不完全约束关节机构和虚拟轨迹控制2项关键技术进行了建模及实验研究.建立了基于双超越离合器的不完全约束关节机构的模型及约束控制模型,并以五杆式Cobot为实... 为了使合作机器人(Cobot)在同一作业空间内与人直接进行物理合作,对Cobot的不完全约束关节机构和虚拟轨迹控制2项关键技术进行了建模及实验研究.建立了基于双超越离合器的不完全约束关节机构的模型及约束控制模型,并以五杆式Cobot为实验样机对关节机构的被动约束特性进行了实验验证.提出了基于操作力的轨迹规划方法,建立了轨迹规划模型,并对Cobot跟踪给定直线和圆弧轨迹进行了实验研究.研究结果表明,不完全约束关节机构具有被动特性,可以约束Cobot关节的运动状态;轨迹规划方法可以实现Cobot的轨迹控制.文中的研究成果经过进一步完善,可以应用到合作机器人系统,对完善人机合作技术、扩大机器人产业和提高机器人的作业水平等具有重要的实际意义. 展开更多
关键词 合作机器人 不完全约束 虚拟轨迹控制 关键技术
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一种有效的非完整移动机器人路径跟踪方法 被引量:1
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作者 林伟 杨晶东 《电子科技》 2017年第3期21-25,共5页
路径跟踪问题是移动机器人运动控制的一个重要研究内容。对于非完整约束的差速驱动轮式机器人,提出一种新型的路径跟踪算法,通过给定路径模拟出虚拟机器人,即将路径上点的位置信息,朝向信息及曲率信息全部体现到虚拟机器人的位姿、速度... 路径跟踪问题是移动机器人运动控制的一个重要研究内容。对于非完整约束的差速驱动轮式机器人,提出一种新型的路径跟踪算法,通过给定路径模拟出虚拟机器人,即将路径上点的位置信息,朝向信息及曲率信息全部体现到虚拟机器人的位姿、速度和角速度上,机器人通过对虚拟机器人的跟随,实现对给定路径的跟踪。仿真和实验表明,不仅可实现直线和圆常规路径的跟踪,也可实现任意复杂曲线的跟踪,以及实际环境中路径的跟踪,证明了该路径跟踪算法的有效性。 展开更多
关键词 非完整约束 移动机器人 虚拟机器人 路径跟踪
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经典力学体系中广义坐标和自由度的数目 被引量:1
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作者 江优良 《株洲师范高等专科学校学报》 2002年第2期32-35,共4页
确定力学系统的独立虚位移的数目叫做系统的自由度,不少著述中关于自由度的定义是错误的.由a个质点组成的力学体系,如受有k个完整约束,其广义坐标数目和自由度数目均为N=3a-k;如受有k个完整约束和r个非完整约束,其广义坐标数目为N=3... 确定力学系统的独立虚位移的数目叫做系统的自由度,不少著述中关于自由度的定义是错误的.由a个质点组成的力学体系,如受有k个完整约束,其广义坐标数目和自由度数目均为N=3a-k;如受有k个完整约束和r个非完整约束,其广义坐标数目为N=3a-k,而自由度的数目为N=(3a-k-r)。 展开更多
关键词 广义坐标 自由度 虚位移 经典力学 完整约束 非完整约束 线性非完整系统
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对约束分类问题的几点看法
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作者 常利 《北京师范学院学报(自然科学版)》 1990年第1期66-70,共5页
本文讨论有关约束分类的几个问题,区分约束的运动学意义及动力学意义的必要性,约束的稳定性与系统变换方程及系统的虚位移的关系等。
关键词 分析力学 约束 约束分类 约束方程
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