教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-09-0056)
- 作品数：6 被引量：28H指数：3
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- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家高技术研究发展计划国家重点基础研究发展计划更多>>
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- 具有感觉反馈的仿生假手人机交互研究
- 2012年
- 仿生假手是一个典型的生机电一体化系统.针对现有假手缺乏感觉反馈的问题,研究了具有双向信息传输能力的生机电一体化假手人机交互系统.采用压力传感器阵列检测肌肉压力分布信号,通过压力分布图的构建,基于主成分分析的特征提取和基于KNN分类器的特征识别方法实现了人手多运动模式的解码.基于假手力传感器,采用电刺激方式实现了假肢接触力向人体的感觉反馈.实验表明,基于肌肉压力分布信号的手部多运动模式识别方法具有较高的正确率,采用具有感觉反馈的交互控制系统可提高假手的抓取能力.
- 姜力李楠
- 关键词：仿生学假手人机交互K近邻算法
- 仿生假手抓握力控制策略被引量：14
- 2012年
- 为了使仿生假手完成各种精细作业,提出一种抓握力控制策略.在自由空间和约束空间中分别使用基于位置的阻抗控制和力跟踪阻抗控制.在过渡过程中使用模糊观测器切换控制模式.两种控制模式采用同一个基于位置的阻抗控制器,在约束空间向阻抗控制器中引入参考力,以满足约束空间的抓握力控制要求.这种方法可以使关节在自由空间和约束空间中分别实现良好的轨迹跟踪和力矩跟踪,在过渡过程中实现控制模式的可靠切换和系统的稳定过渡.提出一种自适应滑模摩擦力补偿方法,利用终端滑模思想设计了滑模函数,使得系统跟踪误差在有限时间内收敛,避免了传统线性滑模面状态跟踪误差无法在有限时间内收敛至0的问题.根据指数形式摩擦力的特点,利用终端滑模控制思想获得包含摩擦力参数估计的滑模控制律,并基于李亚普诺夫稳定性定理推导了估计参数的在线自适应律.对该抓握力控制策略在HIT假手上进行了抓取实验,实验结果证明了控制策略的有效性.
- 张庭姜力刘宏
- 关键词：抓取阻抗控制滑模控制
- 多指抓取力的线性组合计算被引量：2
- 2013年
- 为提高力优化算法的实时性,提出一种新的计算抓取力初值的方法.首先离线计算一组单位外力对应的抓取力作为线性组合的基础向量,然后将任意外力分解为单位力的线性组合,对基础抓取力按同样规律组合,得到满足约束的抓取力初值.算例仿真分析结果表明,该方法的计算速度比拉格朗日对偶法、单值优化法更快,且减少了力优化算法的收敛步数目.在带摩擦点接触抓取模型中,应用该方法为多指抓取的力优化算法求取初值,有利于提高力优化算法的实时性.
- 陈栋金姜力王新庆
- 关键词：多指抓取初值
- 机器人灵巧手指基关节柔顺控制被引量：5
- 2011年
- 研究了基于混合位置/力矩控制策略的机器人灵巧手指基关节的柔顺控制方法。该基关节有2个自由度,运动轴线垂直相交。在自由空间中和约束空间的位置控制方向上,采用具有鲁棒性平滑非线性反馈(SRNF)的补偿器的PD位置控制算法实现精确、平滑的轨迹跟踪;在约束空间的力控制上,采用改进的纯积分力控制算法实现精确的力控制。该算法具有计算量小和精度高的特点。以HIT/DLR灵巧手为对象进行了实验,结果验证了该控制方法的有效性。
- 姜力陈栋金
- 关键词：机器人柔顺控制关节位置控制
- 多自由度仿生假手嵌入式控制系统及其抓取策略被引量：3
- 2011年
- 为一种能够实现5指独立动作以及具备人机交互能力的多自由度仿生假手设计了手部嵌入式控制系统.该系统由传感器系统和运动控制系统构成,集成于假手机体内部,通过通信总线与上层控制器交换信息.传感器系统包括3种类型,共12个传感器,可为假手自主抓取以及人机交互中的感觉反馈提供数据,运动控制系统用于控制、驱动各手指动作.此外,本文以基于位置的阻抗控制为底层,以动作预构形为上层设计了分层控制策略.实验表明,该嵌入式控制系统和分层控制策略使假手实现了自主抓取功能,提高了抓取的柔顺性、稳定性和适应性.
- 李楠赵京东姜力刘宏蔡鹤皋
- 关键词：嵌入式控制系统阻抗控制自主抓取
- 多抓取模式下人手握力的肌电回归方法被引量：4
- 2012年
- 为实现假手抓取物体时的力控制,采用支持向量机回归算法从多通道肌电信号中实时萃取握力信息.利用6通道表面肌肤电极采集人体前臂肌电信号,采用一枚6维力传感器记录人手施力信息,讨论了随意捏取以及3种规范化捏取模式下两者的回归精度,并进行了跨期次精度验证及多方法比较实验.结果表明,采用支持向量机方法能够获得较好的跨期次回归性能:随意捏模式均方误差(6.31±1.20)N,相关系数平方0.85±0.05;规范化模式均方误差(5.04±0.67)N,相关系数平方0.90±0.03.结合模式分类算法,在线握力回归误差可达5 N左右,误差率在10%以内.
- 杨大鹏赵京东姜力刘宏
- 关键词：假手肌电支持向量机
