国家自然科学基金(60905053)
- 作品数：14 被引量：76H指数：6
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- 一类三关节体操机器人的类等效建模被引量：3
- 2012年
- 无力矩驱动模式的电机驱动器使得三关节体操机器人控制难度增加,但具有实际意义.针对该类机器人系统,提出了基于"类等效"思想的简化动力学模型,该模型由刚体动力学和加速度驱动两个子模型构成.利用拉格朗日法建立刚体动力学方程;使用频率响应法得到加速度驱动模型的伯德图并确定了其阶次,根据阶跃响应曲线确定其纯滞后;使用改进的遗传算法辨识模型参数.通过对简化前后的模型进行对比实验以及简化模型的稳定控制实验,验证了简化模型的有效性和优越性.
- 薛方正厚之成李祖枢
- 关键词：体操机器人参数辨识动力学模型
- 分布式电源在仿人机器人控制系统中的应用被引量：6
- 2011年
- 为实现仿人机器人无缆工作的时间更长,设计了采用分布式电源的控制系统。仿人机器人关节电机驱动器采用动力电和数字电分开供电的方式,动力电主要为电机供电,而数字电主要为控制芯片供电,因而采用分布式电源方案,即由一个电池组对多个关节驱动器的数字电部分供电,而对单个关节驱动器的动力电部分由一个电池组供电。该方案在搭建的多电机控制系统中验证了其可行性,为仿人机器人无缆工作的时间更长提供了一种可能。
- 钟灶生薛方正敬成林
- 关键词：仿人机器人分布式电源无刷直流电机
- 一阶脉宽调制型负载被引量：1
- 2011年
- 针对目前负载模拟器动态和时变特性的局限性,提出了一种新的一阶电气负载设计方法。该方法借助调节负载开关管的导通时间实现电气负载的切换,以模拟一定参数范围内的任意一阶目标负载,通过单位周期内负载响应曲线的'函数距离'在负载曲线面积中所占的比例评判负载的模拟程度。对任意给定的实际负载使用其截止频率信号作为输入进行仿真,结果显示:对截止频率分别为20、50、80Hz的3个负载进行模拟,PWM的周期T为1ms,占空比δ分别为9.9%、39.4%、69.1%,模拟偏差为1.48%、3.92%、3.57%,可见其负载模拟程度很高。仿真实验表明用该方法设计的一阶电气负载能够模拟一定参数范围内的任意一阶负载。
- 程森林叶兆虹郭世刚薛方正
- 关键词：脉宽调制
- Anti-interference and Stable Walking of Biped Robot Based on a Structured Gait
- Aiming at biped robot''''s weak ability to resist interference in unpredictable environment, this paper propos...
- Datao WangFangzheng XueZhicheng Hou
- 关键词：ANTI-INTERFERENCE
- 文献传递
- 双足机器人稳定步行模式的预测控制实现方法被引量：8
- 2010年
- 在双足机器人上应用预测控制设计了具有一个关键参数的步态生成方法,预测控制是通过控制质心运动生成步行模式的。根据预测控制器模型研究了参数间的关系,最终将独立参数减少到一个并讨论了取值范围。关键参数具有明确的物理意义,在容许取值范围内,可以保证系统的稳定性并生成满足稳定步行的质心运动。实验验证了在存在扰动情况下,关键参数的适当值能够生成稳定的步行模式,同时实验结论为预测控制器的参数调控提供了参考。
- 敬成林薛方正张华李祖枢
- 关键词：双足机器人质心运动关键参数
- 工业机器人的仿人智能控制被引量：6
- 2012年
- 针对机器人的时变、耦合和非线性特性,采用了仿人智能控制器对三自由度工业机器人进行控制。仿人智能控制器采用基于特征模型的多模态控制,能在系统不同的特征状态下采用不同的控制,实现各种状态下的最优(或次最优),进而在整体层面上兼顾系统快速性、稳定性和精确性指标。为了验证仿人智能控制器对工业机器人控制的有效性,在机器人仿真平台上同传统的PID控制器进行对比。实验表明:相对于传统的PD控制器,仿人智能控制器能在保证控制过程稳定性的情况下实现对正弦给定信号的快速跟踪,同时系统的超调很小,从而兼顾了快速性、稳定性和精确性3方面性能指标。
- 陈情薛方正
- 关键词：仿人智能控制工业机器人多模态控制
- 线性光耦在BLDCM控制系统中的应用被引量：3
- 2011年
- 为解决因电机电流尖峰脉冲对驱动器数字电部分造成干扰的问题,设计了基于线性光耦的电流隔离采样的无刷直流电机(BLDCM)控制系统。在逆变电路母线与地之间接入一个采样电阻器,利用采样电阻器将母线电流转变为电压,经线性光耦隔离放大电路放大作为电流环的反馈信号,再用软件修正算法补偿因传输造成的误差,从而既起到隔离作用又保证了采样精度。并在搭建的BLDCM控制系统中验证了其可行性。
- 邓航见薛方正钟灶生
- 关键词：无刷直流电机控制系统
- 加速度驱动型三关节体操机器人的动力学建模与分析被引量：2
- 2011年
- 针对加速度驱动型三关节体操机器人,从机理和数据两方面进行了动力学模型分析,首先通过机理分析得到模型的刚体动力学分量和电机驱动分量;然后通过加速度阶跃响应曲线分析得到纯滞后分量,综合这3种分量,确定三关节体操机器人的模型结构,并利用改进的遗传算法对该综合模型进行参数辨识.将辨识后的模型与实际系统进行比较,讨论了产生误差的原因.
- 薛方正郭亿李祖枢
- 关键词：体操机器人参数辨识动力学模型
- 基于ODE引擎的开放式仿人机器人仿真被引量：11
- 2011年
- 为了获得灵活、开放、简洁的仿真功能,提出了一种基于ODE(open dynamics engine)的仿人机器人仿真平台集成方案.将基于ODE的仿人机器人仿真系统开发过程定义为两类运算:变换叠加和关节叠加,并改计了这两类叠加的ODE算法.将仿人机器人结构描述为一个设计者和计算机都可以理解的结构表,将该结构表翻译为ODE基本元素实现仿真.设计并实现了一个基于所提出方案的仿人机器人仿真平台,根据基于倒立摆的步态规划思想,设计并在仿真平台上实现了双足步行的仿真实验.实验证明了文中方法的有效性.
- 薛方正刘成军李楠李祖枢
- 关键词：仿人机器人ODE动力学仿真开放式系统
- 基于仿生机器鱼的人工生命模型被引量：1
- 2012年
- 为了构建具有自学习、自适应、自协调的人工生命体,结合对鱼类生理结构和行为机理的研究和分析,提出了基于人工生命的仿生机器鱼系统。将非接触式供电技术应用于水下供电,模拟鱼类生理活动,在仿生鱼上实现了动态、无连接、不间断的电能供给,并且基于鱼类行为的层次结构,实现了"动机-行为-动作"的3层行为决策系统,引入强化学习算法,模拟鱼类与环境交互的后天学习过程。通过实物仿生鱼的游姿优化实验,证明了研究和设计工作的有效性。
- 金旭东薛方正
- 关键词：人工生命仿生机器鱼
