中央高校基本科研业务费专项资金(2009ZM192)
- 作品数：13 被引量：57H指数：5
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- 基于形态学的蛇形机器人运动步态算法研究被引量：2
- 2011年
- 基于蛇形机器人运动形态学,利用扩展Frenet-Serret分析了一种蛇形机器人运动的几何模型,并根据这种几何模型研究了一种确定蛇形机器人的运动步态规律的算法,称之为EFSA(extended frenet-serret algorithm)算法。用这种算法规划了无轮蛇形机器人的基本运动步态,而且重要的是实现了蛇形机器人三维螺旋运动规划,并成功实现了蛇形机器人的仿真运动。这种方法简单、可实现性强,在运动步态规律研究上具有通用性的特点。
- 蒋湘军魏武
- 关键词：蛇形机器人形态学微分几何运动步态
- NSGA-Ⅱ在蛇形机器人中的优化与控制
- 2012年
- 研究蛇形机器人蜿蜒运动步态的优化与控制问题。结合摩擦力模型,并分析蛇形机器人运动步态模型,根据基于闭环反馈的控制系统结构运用PID控制器对其步态进行跟踪控制,在此基础上采用基于非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对步态进行优化,该优化方法实现对闭环反馈跟踪控制系统的参数优化。仿真结果表明,NSGA-Ⅱ算法能达到变量优化目的,在功率和速度之间寻找最优值,对于解决蛇形机器人运动步态多目标优化问题是可行有效的。
- 魏武邓高燕
- 关键词：蛇形机器人PID控制器遗传算法多目标优化
- 蛇形机器人桥梁缆索攀爬步态控制研究被引量：15
- 2012年
- 使用基于迭代链拟合与关键帧提取的蛇形机器人缆索攀爬步态生成方法,对一种正交关节蛇形机器人桥梁缆索攀爬步态控制进行了研究。该方法可建立蛇体骨干曲线定向位移与底层驱动器输入之间的联系,可将传统的骨干曲线法和控制函数法两种步态生成方法的优点有效地结合。使用该方法生成步态既可直观地得到骨干曲线的形状及运动趋势,又可得到以关节号和时间为变量的控制函数。该方法可有效提高蛇形机器人桥梁缆索攀爬的安全性、步态灵活性,同时,也便于控制底层驱动器。最后,通过实验验证了所提出方法的有效性。
- 魏武孙洪超
- 关键词：蛇形机器人关键帧提取
- 基于PSO蛇形机器人CPG控制模型参数的优化被引量：2
- 2011年
- 针对蛇形机器人链式CPG(central pattern generator)复杂模型,提出了采用粒子群算法(particle swarm optimization)优化CPG控制模型参数,用来解决CPG参数整定效率低、效果不理想的问题,然后结合Webots机器人仿真软件,实现了PSO算法优化蛇形机器人CPG控制模型参数。最后利用Webots仿真软件,通过实验仿真与遗传算法的结果相对比,证实了PSO算法的优越性,为蛇形机器人的运动步态转换提供好的基础。
- 魏武朱红山
- 关键词：粒子群算法蛇形机器人模型参数
- 基于小波和Radon变换的桥梁裂缝检测被引量：16
- 2013年
- 为提高桥梁裂缝检测效率,提出了一种新型的桥梁裂缝检测方法。针对桥梁表面图像具有噪声污点干扰进行预处理,先后用中值滤波和频域滤波有效的减弱了噪点干扰并加强了裂缝区域;针对裂缝处的纹理特点,用小波变换突出图像的纹理特征,计算小波高频段的高幅值系数占比,即高幅小波系数比(HAWCP),高频能量比(HFEP),Radon变换最大值和概率统计参数作为特征值,这些特征值的结合有很好的区分度和容错能力;将误差反向传播算法多层前向神经网络作为桥梁裂缝分类器,并且只用9次迭代既能完成训练,分类效率高。实验结果表明,提出的方法对桥梁裂缝的识别率高(超过95%),泛化能力强。
- 魏武王俊杰蔡钊雄
- 关键词：小波系数拉冬变换多特征融合
- 基于Adams的六足爬壁机器人的步态规划与仿真被引量：1
- 2013年
- 针对桥梁检测的要求,设计出了一种可以在桥底爬行和检测的六足爬壁机器人,通过对六足爬壁机器人运动机理以及腿部结构的理论分析和研究,提出了适应于桥底爬行的横向三角步态和横向四角步态。其中横向四角步态是从横向三角步态改进而来的,与横向三角步态相比,横向四角步态有更好的稳定性和安全性,更适用于桥底作业的这种工作环境。采用UG设计软件和Adams仿真软件相结合的方式分别对以上两种步态进行了仿真,实验结果表明了所提出步态的有效性。
- 魏武戴伟力
- 关键词：步态规划ADAMS仿真
- 基于蛇形机器人桥梁缆索无损检测系统的研究被引量：1
- 2011年
- 基于桥梁缆索无损检测的特殊性,且针对目前桥梁缆索检测智能化的需要,介绍了一种新型的检测系统,即基于桥梁缆索检测的蛇形机器人。此蛇形机器人具有较大的自由度,有非常好的环境适应能力。在分析蛇形机器人的本体结构特点和运动机理的基础上,并根据桥梁缆索的特性,研究了基于蛇形的器人桥梁缆索的无损检测系统。通过实验证明:此无损检测系统能较好地对桥梁缆索进行检测,体现出了其灵活性和高效率的优势和很好的应用前景。
- 蒋湘军魏武
- 关键词：桥梁缆索蛇形机器人
- 基于控制函数的蛇形机器人攀爬运动分析被引量：7
- 2011年
- 为实现对正交关节蛇形机器人多种运动形式的简单、统一控制,从研究蛇形机器人控制函数出发,提出了一种简单的并可同时实现正交关节蛇形机器人蜿蜒运动、行波运动、侧向翻滚运动和螺旋攀爬运动等多种运动形式的控制函数。对蛇形机器人实现螺旋攀爬运动的控制参数进行了分析,并用粒子群优化算法(PSO)对控制参数进行了优化拟合,给出了控制参数与螺旋攀爬半径之间的优化拟合函数,为正交关节蛇形机器人在不同螺旋半径下的攀爬运动控制提供了参考。运用Webots移动机器人仿真软件进行仿真,在同一控制函数下实现了蛇形机器人的多种运动形式,验证了所提控制函数和优化拟合函数的有效性。
- 魏武张占
- 关键词：蛇形机器人粒子群优化算法
- 桥梁缆索检测蛇形机器人攀爬运动分析与实现被引量：3
- 2011年
- 为方便实现对桥梁缆索的检测和日常维护任务,利用蛇形机器人良好的适应性,通过研究其控制规律,给出了一种简单的并可实现蛇形机器人沿缆索进行螺旋攀爬运动的控制函数。分析了螺旋攀爬运动中控制参数与螺旋参数之间的关系,利用粒子群优化算法对控制参数与螺旋半径、螺旋上升角、螺距之间的关系进行优化拟合,给出了拟合函数。通过Webots仿真软件进行蛇形机器人桥梁缆索攀爬运动仿真,验证了控制函数和拟合函数的有效性,并将控制函数和拟合函数应用在实际的蛇形机器人系统上,实现了蛇形机器人在缆索上的螺旋攀爬运动。
- 魏武张占
- 关键词：蛇形机器人粒子群优化算法
- 基于安全性目标多足爬壁机器人足力优化分配
- 2013年
- 针对多足爬壁机器人高空作业时的安全性问题,引入安全系数概念,提出基于安全性多足爬壁机器人足力优化分配方法。在建立关节驱动力和足底接触力转换基础上,推导多足爬壁机器人的动力学模型,确定机器人运动学、动力学约束条件,用粒子群算法求解在能耗最优目标下安全系数与吸盘吸附力的关系。该方法有效减少优化变量数量,同时还反映了机器人安全系数与未知环境(主要指真空吸盘吸附力)的关系,提高了机器人的环境适应能力。最后通过实例验证了该方法的可行性与有效性。
- 魏武贺钿
- 关键词：安全系数粒子群
