国家自然科学基金(51065005)
- 作品数：11 被引量：72H指数：6
- 相关作者：陈琳潘海鸿付兵戴骏黄炳琼更多>>
- 相关机构：广西大学湖北汽车工业学院中南大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金广西壮族自治区自然科学基金广西制造系统与先进制造技术重点实验室基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程金属学及工艺更多>>
- 基于蒙特卡洛法的机器人无碰撞工作空间求解被引量：4
- 2016年
- 为研究末端执行器对机器人实际工作空间的影响,以及机器人关节之间、末端执行器与机器人关节之间的碰撞对机器人工作空间的影响,文章以6自由度工业机器人为研究对象,研究获取带末端执行器的机器人无碰撞工作空间。提出采用蒙特卡洛法随机生成大量机器人关节转角值,并用这些关节转角值更新机器人虚拟样机的模型位置姿态,然后采取混合包围体层次树碰撞检测算法判断机器人自身关节及末端执行器与机器人关节之间是否发生碰撞来分析机器人的无碰撞工作空间,获取工作空间中的碰撞点,得到机器人的无碰撞工作空间。结果表明本文提出的方法能够有效获取带末端执行器的机器人无碰撞工作空间。
- 付兵胡飞飞陈琳潘海鸿
- 关键词：工业机器人蒙特卡洛法碰撞检测
- 一种适用于多机器人的动态包围体层次树碰撞检测算法被引量：8
- 2014年
- 多机器人协同工作在喷涂、焊接、装配等工业现场应用广泛。多机器人碰撞检测是多机器人系统安全、可靠工作的内在保证。针对现有多机器人间碰撞检测算法耗时过多问题,提出动态包围体层次树碰撞检测算法,该算法利用不同包围体的长处构建三层结构的动态包围体层次树,采用层次展开的遍历方式提高多机器人间碰撞检测效率。在多机器人工作站中进行仿真实验,得出对2、4、6、8个机器人采用动态包围体层次树碰撞检测算法的碰撞检测效率分别是RAPID算法的1.657,1.738,2.088,2.149倍。这验证所提出的动态包围体层次树碰撞检测算法能有效提高多机器人间碰撞检测效率。
- 陈琳付兵潘海鸿戴骏董海涛
- 关键词：碰撞检测多机器人
- 基于分离距离的碰撞检测算法综述被引量：7
- 2014年
- 在机器人轨迹规划、数控机床刀具路径规划等应用中,基于分离距离的碰撞检测算法能在物体碰撞发生前预警并使系统做出相应响应,具有广泛应用和重要研究意义。分析基于分离距离的碰撞检测算法处理流程,就精确检测阶段分离距离计算所应用的基本原理对基于分离距离的碰撞检测算法从包围体层次树、代数几何、几何特征、单纯形法、数学规划、距离场等区分角度进行分析与讨论。归纳与总结碰撞检测对象正朝着多表现形式、非凸、有形变、多物体发展,碰撞检测算法正朝着动态检测、连续检测、并行化发展。最后,指出碰撞检测算法亟待解决的一些问题。
- 潘海鸿冯俊杰陈琳徐杰付兵
- 关键词：伪距离碰撞检测
- 扩展线位移法快速实现机器人末端线速度规划
- 2016年
- 将用于数控机床的扩展线位移方法引入到六自由度串联机器人末端运动线速度规划算法中,以提高机器人末端运动线速度控制效率。该算法借鉴数控机床中将刀具实际运动线速度与编程指定速度相互关联的扩展线位移方法思想,将机器人末端运动线速度转换为机器人运动矢量合角速度最终实现机器人末端运动线速度规划。通过搭建的机器人实验平台进行实验,实验结果表明提出的扩展线位移方法在机器人末端沿直线轨迹和圆弧轨迹运动时的实际合角速度与理论推算合角速度基本一致,实际关节角速度与理论关节角速度趋于一致。表明该方法能够有效实现机器人末端线速度轨迹规划。
- 陈琳倪崇琦戴骏潘海鸿
- 基于自适应滑模变结构控制的多轴同步协调控制系统建模被引量：2
- 2013年
- 多轴同步协调运动控制过程中会产生同步误差。针对直线型同步控制平台,建立同步协调控制系统模型,为提高同步控制精度采用自适应滑模变结构控制(ASMC)与前馈控制(FFD)的复合控制,完成各个轴位置闭环控制,并采用同步控制器(SYNC)完成同步误差控制。仿真实验结果表明,采用ASMC+FFD+SYNC对同步误差控制效果最好,为多轴同步协调控制研究提供了一定的理论依据。
- 孙红涛潘海鸿陈琳李俚黄炳琼
- 关键词：同步控制
- 基于CAD的机器人表面制造工具轨迹规划方法被引量：1
- 2017年
- 为解决机器人表面制造作业中传统人工示教方法耗时长、易出错和过于依赖工人技术等局限性,提出一种基于CAD的机器人表面制造工具轨迹规划方法。该方法首先通过Pro/E建立工件参数化模型,然后对模型直接进行切片并通过点分析功能获得路径节点信息,最后根据路径节点信息和改进的姿态计算方法得到机器人工具轨迹。仿真结果表明该方法与基于stl机器人工具路径生成方法相比,得到的机器人工具路径在法向姿态信息上平均减少0.07317rad偏差,在位置信息上平均减少19.16857mm偏差。根据所提出的方法和步骤通过机器人铣削实际加工实验,证明该方法可以实现对工件模型表面作业机器人工具的轨迹规划及该方法的有效性。
- 陈琳韦志琪徐杰戴骏倪崇琦潘海鸿
- 关键词：机器人CAD
- 基于OpenGL的多机器人仿真实验平台研究及实现被引量：11
- 2016年
- 多机器人协同工作广泛应用于现代化工业生产现场,协同控制是实现多机器人协同工作的技术保障。针对多机器人协同控制研究中的轨迹规划、轨迹优化和碰撞检测等算法研究需要,以及多机器人工作站离线编程、虚拟示教等研究实现需要,提出基于OpenGL和MFC建立具有完全开放性、自主性的多机器人协同工作算法研究仿真实验平台,嵌入机器人正、逆运动学、轨迹规划、碰撞检测等算法,实现多机器人三维虚拟仿真、离线编程和虚拟示教,并进行单个实体机器人实验验证。实验结果表明:基于OpenGL和MFC建立的多机器人协同控制仿真平台,可以进行多机器人协同控制相关算法研究,另外离线编程与虚拟示教转换生成程序指令可以按照要求控制机器人运动。用户无需进行三维图形仿真编程、界面编程和辅助算法研究及实现,只需侧重其算法研究,即可基于该软件实验平台快速进行机器人、多机器人算法仿真验证及效率分析,减少工作量。
- 付兵胡飞飞陈琳潘海鸿
- 关键词：多机器人协同控制OPENGL
- 多机器人并行动态包围体层次树碰撞检测算法被引量：8
- 2014年
- 针对现有多机器人间碰撞检测算法耗时过多的问题,提出上层动态剔除层、中间连杆层、底层3层结构的并行动态包围体层次树碰撞检测算法.首先采用3层结构构建机器人两两间动态包围体层次树;然后依次对上、中、底各层设计并行加速的并行架构,采用OpenMP的3种并行结构实现碰撞检测并行计算.通过6或8个机器人工作站进行实验并分析算法的时间复杂度,结果表明,在相同实验条件下,动态包围体层次树中间连杆层、底层并行处理后碰撞检测效率是原动态包围体层次树的2倍左右,是RAPID的4倍以上;所提出的并行架构能够发挥出动态包围体层次树的层次结构优势,并行计算下的动态包围体层次树算法能有效地提高多机器人间碰撞检测效率.
- 潘海鸿戴骏陈琳付兵冯俊杰徐杰
- 关键词：碰撞检测并行计算多机器人
- 一种优化轨迹段间衔接速度的自适应前瞻控制被引量：16
- 2015年
- 为实现数控系统中轨迹段的高速高精加工,提出一种优化轨迹段间衔接速度的自适应前瞻控制算法。在传统轨迹段间速度衔接模型的基础上,该前瞻算法增加了非对称S曲线加减速控制的轨迹长度约束,并根据相邻两段轨迹的长度变化,自适应规划出轨迹段间的最优衔接速度。通过自主开发的x-y数控系统平台进行验证,综合加工性能试验的加工精度可以达到?0.6 mm,加工效率提高9.8%。结果表明所提出的自适应前瞻算法可避免回溯计算转接点速度时计算量显著增加这一问题,并在加工过程中减少大量微小轨迹段的进给轴频繁启停,从而使相邻轨迹段间衔接速度平滑性、加工效率和加工精度方面相对于传统前瞻算法都有明显提高。
- 潘海鸿杨增启陈琳董海涛黄炳琼谭华卿
- 基于混合包围体层次树的机器人碰撞检测试验被引量：2
- 2014年
- 为解决喷涂、焊接、装配等工业现场中能快速检测出机器人与周边环境是否发生碰撞,提出一种适用于铰接模型机器人的碰撞检测算法——混合包围体层次树算法。该算法利用了不同包围体所具有的优势:由OBB包围机器人连杆时更紧凑和以OBB为基元构建球包围体时计算简化和耗时少。该算法采用由顶层、中间层和底层3层结构构成的包围体层次树技术。如果包围体层次树中父节点包围体不存在碰撞,则无须对子节点包围体进行碰撞检测,且顶层与中间层采用二叉树结构来存储数据,以此加快碰撞检测速度。而且该算法可以随着机器人实际运动时各连杆间相对位置的变化而动态更新,以此适应机器人的碰撞检测。通过开发OpenGL上位机控制软件和搭建Parker控制器等构建的机器人实体实验平台验证所提出的碰撞检测算法的有效性。
- 陈琳戴骏冯俊杰黄炳琼董海涛潘海鸿
- 关键词：碰撞检测
