基于循环抑制CPG模型的蛇形机器人控制器 被引量：10

1

作者 卢振利 马书根 +1 位作者 李斌 王越超 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期137-143,共7页

依据生物利用中央模式发生器(Central pattern generator,CPG)的自激行为产生有节律的协调运动适应多种环境,基于循环抑制CPG建模理论设计了蛇形机器人CPG控制器模型,分析了单个神经元、循环抑制CPG以及该控制器模型的稳定性,并把该控... 依据生物利用中央模式发生器(Central pattern generator,CPG)的自激行为产生有节律的协调运动适应多种环境,基于循环抑制CPG建模理论设计了蛇形机器人CPG控制器模型,分析了单个神经元、循环抑制CPG以及该控制器模型的稳定性,并把该控制器应用到一个结合蛇形机器人“勘查者-Ⅰ”动力学特性的仿真模型,得到了实现蜿蜒运动的CPG控制器参数,进而研究了调节S波个数、身体构形曲率、蜿蜒运动速度以及运动轨迹曲率的CPG控制器参数设定策略。此外,“勘查者-Ⅰ”应用该CPG控制器的输出成功实现了蜿蜒运动。该研究结果为设计人工CPG控制器提供了一个可行的方法。 展开更多

关键词 蛇形机器人 蜿蜒运动 循环抑制 中央模式发生器(CPG) 稳定性分析

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基于循环抑制CPG模型控制的蛇形机器人蜿蜒运动 被引量：11

2

作者 卢振利 马书根 +1 位作者 李斌 王越超 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期133-139,共7页

根据生物蛇和蛇形机器人的结构及运动特点,应用循环抑制CPG建模理论构建了蛇形机器人神经网络模型;利用蛇形机器人模型,仿真验证了CPG模型对蜿蜒运动控制的有效性;提出并验证了实现有目的转弯控制的CPG参数调节方法．最后,给出了今后的... 根据生物蛇和蛇形机器人的结构及运动特点,应用循环抑制CPG建模理论构建了蛇形机器人神经网络模型;利用蛇形机器人模型,仿真验证了CPG模型对蜿蜒运动控制的有效性;提出并验证了实现有目的转弯控制的CPG参数调节方法．最后,给出了今后的研究方向． 展开更多

关键词 蛇形机器人 中央模式发生器 循环抑制 蜿蜒运动

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蛇形机器人控制系统的设计与实现 被引量：17

3

作者 汪洋 李斌 +1 位作者 陈丽 林琛 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期491-494,500,共5页

以蛇为模型的蛇形机器人的研究 ,扩大了机器人的应用领域 .本文基于CAN总线技术完成了蛇形机器人控制系统的设计及研制 ,有效地实现了机器人的运动控制 .在此基础上完成了蛇形机器人的集中式控制和分布式控制方式 .

关键词 蛇形机器人 CAN总线 控制系统

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一种新型爬壁机器人机构及运动学研究 被引量：10

4

作者 张培锋 王洪光 +1 位作者 房立金 姜勇 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期12-17,共6页

提出了一种新型爬壁机器人机构,介绍了机构的构型及结构特点,推导了运动学正、逆解方程式,规划了直线行走、平面旋转及交叉面跨越三种运动模式.机构构型及运动模式的分析表明,该机构具有体积小、运动特性较好的特点.仿真结果证明,该机... 提出了一种新型爬壁机器人机构,介绍了机构的构型及结构特点,推导了运动学正、逆解方程式,规划了直线行走、平面旋转及交叉面跨越三种运动模式.机构构型及运动模式的分析表明,该机构具有体积小、运动特性较好的特点.仿真结果证明,该机器人在运动过程中所需吸附力矩较小且占据的空间较少. 展开更多

关键词 爬壁机器人 运动学分析 运动模式

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一种6自由度柔索并联机器人的动力学研究 被引量：6

5

作者 张波 赵明扬 房立金 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2004年第6期735-738,共4页

采用串联约束 /并联驱动的原理 ,通过加入约束机构 ,设计一种新型柔索驱动并联机器人。然而由于约束机构的引入 ,机器人的动力学分析变得更为复杂。在对机器人进行运动学分析的基础上 ,利用牛顿 欧拉法建立机器人动力学方程。

关键词 动力学 柔索驱动 并联机构 约束机构

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基于乐理的蛇形机器人控制方法研究 被引量：3

6

作者 李斌 卢振利 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期14-19,共6页

根据生物蛇和蛇形机器人的结构及运动特点 ,提出了基于乐理的蛇形机器人控制方法 ,定义了乐理的符号、规则与蛇形机器人控制过程的对应关系 ,编写了蜿蜒运动步态谱 .“勘查者—I”蛇形机器人上实现了蜿蜒运动的控制 .给出了今后的研究方... 根据生物蛇和蛇形机器人的结构及运动特点 ,提出了基于乐理的蛇形机器人控制方法 ,定义了乐理的符号、规则与蛇形机器人控制过程的对应关系 ,编写了蜿蜒运动步态谱 .“勘查者—I”蛇形机器人上实现了蜿蜒运动的控制 .给出了今后的研究方向 . 展开更多

关键词 蛇形机器人 乐理 蜿蜒运动 步态谱

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7-DOF外骨骼式上肢康复机器人整机静态误差分析 被引量：1

7

作者 杨启志 汪志焕 +2 位作者 宋俊鹏 赵金海 郭林强 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期301-305,共5页

静态误差分析在7-DOF外骨骼式上肢康复机器人的设计、制造、装配中起着关键的作用,其结果影响着尺寸参数的选择和优化.对7-DOF外骨骼式上肢康复机器人末端运动规律进行了探究,通过理论计算得到末端位姿误差表达式,然后利用控制变量法来... 静态误差分析在7-DOF外骨骼式上肢康复机器人的设计、制造、装配中起着关键的作用,其结果影响着尺寸参数的选择和优化.对7-DOF外骨骼式上肢康复机器人末端运动规律进行了探究,通过理论计算得到末端位姿误差表达式,然后利用控制变量法来研究长度误差和角度误差对位姿的影响.借助MATLAB绘制出末端位姿误差曲线.经过比较分析发现角度误差比长度误差对康复机器人末端的位姿精度影响更大,所以在保证长度精度的同时尽可能提高角度的精度,从而减少加工成本和降低造成二次伤害的风险. 展开更多

关键词 康复机器人 串联机构 静态误差分析 MATLAB仿真 位姿

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轮式移动宜人机器人可变刚度腰部机构设计

8

作者 赵铁军 谈大龙 +2 位作者 赵明扬 吴镇炜 刘红军 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期132-135,共4页

轮式移动宜人机器人是一个仿人机器人技术研究平台,它由正交轮式移动平台、腰部、双臂、躯干及头部组成。仿人机器人腰部的构成对其运动学、动力学性能起着重要的作用。分析了目前仿人机器人腰部机构存在的问题,提出了一种具有可变刚度... 轮式移动宜人机器人是一个仿人机器人技术研究平台,它由正交轮式移动平台、腰部、双臂、躯干及头部组成。仿人机器人腰部的构成对其运动学、动力学性能起着重要的作用。分析了目前仿人机器人腰部机构存在的问题,提出了一种具有可变刚度特征的仿人机器人腰部设计方案。设计方案使仿人机器人具有良好的柔顺性,提高了机器人与人协作时的安全性、稳定性和抗干扰能力。着重分析了腰部机构的运动学、动力学以及可变刚度特性。 展开更多

关键词 仿人机器人 刚度 腰

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可重构星球探测机器人控制系统的设计与实现 被引量：7

9

作者 王明辉 马书根 +2 位作者 李斌 王越超 贺鑫元 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期273-277,共5页

介绍了一种新型可重构星球探测机器人系统.基于这种机器人功能和结构的分解特点,设计了模块化控制系统,使用CAN总线技术作为模块间主要通讯方式.提出了控制原理和集中式控制算法,有效地实现了一台子机器人在不同模式状态下自主运动和操... 介绍了一种新型可重构星球探测机器人系统.基于这种机器人功能和结构的分解特点,设计了模块化控制系统,使用CAN总线技术作为模块间主要通讯方式.提出了控制原理和集中式控制算法,有效地实现了一台子机器人在不同模式状态下自主运动和操作的控制,并通过原理样机实验验证了这套控制系统的可行性. 展开更多

关键词 可重构星球探测机器人系统 控制系统 CAN总线 系统模块化 集中式控制

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模块化可变形机器人控制系统设计与变形方法研究 被引量：9

10

作者 王靖 李斌 +1 位作者 马书根 刘金国 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期457-462,共6页

介绍了模块化可变形机器人控制系统的整体结构.控制系统的硬件和软件均采用了模块化结构的设计,增强了整个系统的可扩展性和容错性.针对该机器人的机构特点提出了一种新的变形方法———协同变形法.实验验证了控制系统的有效性和协同变... 介绍了模块化可变形机器人控制系统的整体结构.控制系统的硬件和软件均采用了模块化结构的设计,增强了整个系统的可扩展性和容错性.针对该机器人的机构特点提出了一种新的变形方法———协同变形法.实验验证了控制系统的有效性和协同变形法的优越性. 展开更多

关键词 模块化 可变形 机器人 CAN总线 控制系统

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求解TSP问题的贪心遗传算法 被引量：16

11

作者 魏英姿 赵明扬 +1 位作者 黄雪梅 胡玉兰 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第19期19-20,34,共3页

提出贪心遗传算法。通过构建“基因库”形成好的“基因片断”,从而生成高性能的初始种群;依据贪心选择的原则指导遗传操作,实施贪心交叉操作和贪心变异操作;移民操作向种群引进新的遗传物质,克服了封闭竞争缺点,并且可以避免早熟收敛。... 提出贪心遗传算法。通过构建“基因库”形成好的“基因片断”,从而生成高性能的初始种群;依据贪心选择的原则指导遗传操作,实施贪心交叉操作和贪心变异操作;移民操作向种群引进新的遗传物质,克服了封闭竞争缺点,并且可以避免早熟收敛。贪心遗传算法可以大大加快搜索的速度,仿真结果表明算法是十分有效和实用的。 展开更多

关键词 贪心遗传算法 贪心交叉算子 贪心变异算子 旅行商 建筑块

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柔索驱动三自由度球面并联机构运动学与静力学研究 被引量：12

12

作者 张波 战红春 +2 位作者 赵明扬 刘红军 单光坤 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期198-200,204,共4页

柔索驱动并联机器人采用柔索代替连杆作为机器人的驱动元件 ,它结合了并联结构和柔索驱动的优点 .文章提出了一种新型带有约束机构的并联柔索驱动机器人 ,采用四根柔索驱动 .由于约束机构的引入 ,机器人可实现在空间的三维转动 .介绍柔... 柔索驱动并联机器人采用柔索代替连杆作为机器人的驱动元件 ,它结合了并联结构和柔索驱动的优点 .文章提出了一种新型带有约束机构的并联柔索驱动机器人 ,采用四根柔索驱动 .由于约束机构的引入 ,机器人可实现在空间的三维转动 .介绍柔索驱动并联机器人的机构构型 ,给出了位姿逆解 ,建立了静力平衡方程和运动学方程 ,讨论了柔索拉力的确定方法 .研究结果证明在加入了约束机构后 ,柔索机器人可以实现更多的运动形式 。 展开更多

关键词 并联机器人 柔索驱动 三自由度球面并联机构 运动学 静力学

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贪心遗传算法求解组合优化问题 被引量：7

13

作者 魏英姿 赵明扬 +1 位作者 张凤 胡玉兰 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2005年第1期10-13,共4页

许多问题最终可以归结为求解一个组合优化问题,GA是求解组合优化问题的一个强有力的工具,但遗传算法在应用中常出现收敛过慢和封闭竞争问题,本文提出贪心遗传算法。该算法的初始种群建立、交叉和变异等过程,都引入贪心选择策略指导搜索... 许多问题最终可以归结为求解一个组合优化问题,GA是求解组合优化问题的一个强有力的工具,但遗传算法在应用中常出现收敛过慢和封闭竞争问题,本文提出贪心遗传算法。该算法的初始种群建立、交叉和变异等过程,都引入贪心选择策略指导搜索;移民操作向种群引进新的遗传物质,克服了封闭竞争缺点。贪心遗传算法可以避免早熟收敛并改进算法的性能,算法搜索起步阶段的效率是非常高的,本文通过TSP问题仿真试验证明了算法的有效性,在较少的计算量下,得到令人满意的结果。 展开更多

关键词 贪心遗传算法 贪心交叉算子 组合优化 旅行商

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基于天际线识别的无人机实时姿态角估计 被引量：7

14

作者 丛杨 李小毛 +1 位作者 田建东 唐延东 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期938-943,共6页

以无人机天际线识别为背景,提出了一种准确、实时的天际线识别算法,并由此估计姿态角。在结合实际情况的基础上,对天际线建立能量泛函模型,利用变分原理推出相应偏微分方程。在实际应用中出于对实时性的考虑,引入直线约束对该模型进行简... 以无人机天际线识别为背景,提出了一种准确、实时的天际线识别算法,并由此估计姿态角。在结合实际情况的基础上,对天际线建立能量泛函模型,利用变分原理推出相应偏微分方程。在实际应用中出于对实时性的考虑,引入直线约束对该模型进行简化,然后利用由粗到精的思想识别天际线。首先,对图像预处理并垂直剖分,然后利用简化的水平直线模型对天际线进行粗识别,通过拟合获得天际线粗识别结果,最后在基于梯度和区域混合开曲线模型约束下精确识别天际线,并由此估计无人机滚动和俯仰姿态角。实验结果表明,该算法对天际线识别具有较好的鲁棒性、准确性和实时性。 展开更多

关键词 计算机视觉 天际线识别 无人机 姿态角 主动轮廓

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强化学习算法中启发式回报函数的设计及其收敛性分析 被引量：13

15

作者 魏英姿 赵明扬 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2005年第3期190-193,共4页

(中国科学院沈阳自动化所机器人学重点实验室沈阳110016)

关键词 强化学习算法 启发式回报函数 收敛性 马尔可夫决策过程 机器学习 人工智能

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基于惯性摆的波能系统研究 被引量：7

16

作者 张颖 董再励 +1 位作者 吴成东 石璞 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期394-400,共7页

提出了一种基于惯性摆结构的波浪能吸收转换方法,并对采用此结构构成的水中载体所受到的波浪力及水动力进行了理论分析,建立了实验模型,对其进行了运动学、动力学仿真实验,仿真结果证明了方案的可行性。

关键词 波浪能 惯性摆 水动力

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基于轮廓线特征的三维人脸识别改进算法 被引量：4

17

作者 李晓娟 杨唐文 +1 位作者 阮秋琦 韩建达 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期34-38,共5页

研究基于面部轮廓曲线特征的三维人脸识别。为提取最优面部曲线特征,提出一种基于模糊聚类方法的人脸曲线特征优选算法。该算法从三维人脸深度图中选取最具代表性的8条轮廓曲线,作为主要识别特征,这在很大程度上降低了计算复杂度,克服... 研究基于面部轮廓曲线特征的三维人脸识别。为提取最优面部曲线特征,提出一种基于模糊聚类方法的人脸曲线特征优选算法。该算法从三维人脸深度图中选取最具代表性的8条轮廓曲线,作为主要识别特征,这在很大程度上降低了计算复杂度,克服表情和光照对人脸识别的消极影响,同时它用最少的轮廓线包含了所需要的人脸识别信息。基于这些人脸轮廓线特征,利用改进的Manhattan距离分类器来提高人脸识别的分类效果。实验结果表明,所提出的算法明显提高了人脸识别率,并且具有很强的鲁棒性。 展开更多

关键词 三维人脸识别 面部轮廓特征 模糊聚类 改进的Manhattan距离

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基于几何特征的快速高精度角点检测算法 被引量：15

18

作者 田建东 唐延东 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期287-292,共6页

角点检测应用十分广泛,是许多计算机视觉任务的基础。本文提出了一种快速、高精度的角点检测算法,算法简单新颖,角点条件和角点响应函数设计独特。和以往不同的是:算法在设计上考虑的是角点的局部几何特征,使得处理的数据量大为减少,同... 角点检测应用十分广泛,是许多计算机视觉任务的基础。本文提出了一种快速、高精度的角点检测算法,算法简单新颖,角点条件和角点响应函数设计独特。和以往不同的是:算法在设计上考虑的是角点的局部几何特征,使得处理的数据量大为减少,同时能够很好地保证检测精度等其他性能指标。通过和广泛使用的SUSAN算法、Harris算法在正确率、漏检、精度、抗噪声、计算复杂度等方面进行综合比较,结果表明该算法无论对人工合成图像还是对自然图像均具有良好的性能。 展开更多

关键词 角点检测 角点条件 角点响应函数

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水下滑翔机垂直面运动优化控制 被引量：7

19

作者 张少伟 俞建成 张艾群 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期19-26,共8页

水下滑翔机是一种依靠水动力和净浮力驱动的新型水下机器人.本文分析了滑翔机在垂直面滑翔时,浮力变化和内置可动质量块位置变化对滑翔机运动状态的影响.针对滑翔机在潜浮切换时,由于机翼受力不对称产生的无升力现象而导致的切换过程不... 水下滑翔机是一种依靠水动力和净浮力驱动的新型水下机器人.本文分析了滑翔机在垂直面滑翔时,浮力变化和内置可动质量块位置变化对滑翔机运动状态的影响.针对滑翔机在潜浮切换时,由于机翼受力不对称产生的无升力现象而导致的切换过程不稳定的问题,采用两点边值的优化控制方法,规划了内置质量块的位量,以消除滑翔机在潜浮切换过程中各个时刻产生的不对称无升力现象.最后给出了滑翔机实际机械系统可接受的最优控制方案.仿真表明了这种优化方法的有效性. 展开更多

关键词 水下滑翔机 切换控制:最优控制.

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多无人直升机的相对动力学建模方法及其编队控制 被引量：3

20

作者 王争 何玉庆 韩建达 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期108-112,共5页

本文将多无人直升机编队控制分解为若干对具有主从结构的无人直升机相对状态控制问题,并提出利用相对动力学建模方法设计编队控制器.无人直升机相对动力学由6自由度空间刚体相对动力学和单体直升机飞行动力学两部分组成.基于这种相对动... 本文将多无人直升机编队控制分解为若干对具有主从结构的无人直升机相对状态控制问题,并提出利用相对动力学建模方法设计编队控制器.无人直升机相对动力学由6自由度空间刚体相对动力学和单体直升机飞行动力学两部分组成.基于这种相对动力学模型利用反馈线性化和扩展高增益观测方法设计具有内外环阶梯结构的控制器.最后,通过仿真验证了这种方法能够跟踪给定期望值并具有一定扰动抑制能力. 展开更多

关键词 无人直升机 编队控制 相对动力学

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