胡天健
- 作品数：16 被引量：33H指数：4
- 供职机构：北京跟踪与通信技术研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术航空宇航科学技术理学建筑科学更多>>
- 空间遥操作人体动作捕捉相似性控制方法
- 2017年
- 针对传统空间遥操作控制方法灵活性不足的问题,提出了一种ATSMS(Adaptive Terminal Sliding Mode Similarity,自适应终端滑模相似性)控制方法。该方法在利用动作捕捉技术采集操作者手臂末端位置和关节角数据的基础上,设计了ATSM(Adaptive Terminal Sliding Mode,自适应终端滑模)控制器,精确控制空间机器人的末端位置;还设计了钳位速度,控制机器人关节构型趋向于操作者手臂关节构型,且不会影响末端位置的精确控制。数值仿真和地面实验结果表明,ATSMS控制方法可以实现操作者对空间机器人末端位置的精确控制和关节空间的灵活控制,末端位置控制精度约为97.58%,操作者手臂与机器人关节空间平均相似度高达99.06%。因此,ATSMS控制方法提高了空间遥操作的灵活性,可以应用于未来更为精细和复杂的空间遥操作任务中。
- 时中黄学祥胡天健
- 基于变摩擦系数线性互补问题的空间机器人接触动力学建模
- 胡天健王天舒李俊峰
- 空间机器人接触动力学与鲁棒控制综述被引量：1
- 2016年
- 空间机器人对目标飞行器的直接接触操作是完成在轨维护任务的重要手段。本文列举了空间机器人接触动力学建模的难点,简要介绍了空间机械臂末端与目标连续弹性接触的动力学建模与鲁棒控制的相关研究进展,对主要空间机器人地面验证系统验证方法进行了总结与讨论。
- 胡天健
- 关键词：空间机器人动力学建模鲁棒控制
- 一种动态环境下空间机器人的快速路径规划方法被引量：3
- 2018年
- 针对动态环境下空间机器人采用深度强化学习进行路径规划时存在的收敛速度慢问题,采用迁移学习算法设计了一种适应动态环境的快速路径规划器.首先,综合考虑空间机器人运动过程中存在的避障、时间和扰动约束,在静态环境下对深度神经网络进行预训练.其次,将上述训练后的权值作为动态环境下深度神经网络的初始权值,再经过动态环境下的训练进行参数微调.最后,以平面五自由度空间机器人为例对所设计的方法进行了验证,并与直接训练方法进行了比较.实验结果表明,该方法能够将训练收敛时间从1033回合缩短到450回合,在保证规划路径准确率的前提下,提高训练的收敛速度.
- 胡晓东黄学祥胡天健王峰林梁书立
- 关键词：空间机器人路径规划动态环境
- 基于互补问题描述单边接触的空间机器人动力学建模与数值仿真
- 2016年
- 针对弹簧?阻尼(spring-damp,SD)并联模型描述机器人接触作业时需要耗时调节刚度、阻尼系数,并在接触末端额外安装力传感器等缺陷,基于互补问题,描述空间机械臂末端与目标的单边接触,推导具有紧凑数学形式的空间机器人接触动力学模型。采用Lemke算法设计动力学模型的数值计算方法,并通过数学仿真验证动力学模型的有效性。
- 胡天健王天舒李俊峰钱卫平
- 关键词：动力学空间机器人
- 基于运动路径靶标的空间机器人视觉标定方法被引量：9
- 2016年
- 针对空间缺少标定靶标物的难题,基于空间机器人机械手的精确末端定位能力,提出了一种通过规划机械手运动路径生成靶标从而实现在轨视觉标定的方法.首先介绍了视觉标定方法的总体框架.然后对该标定方法进行了误差分析,根据棋盘靶标标定误差与控制点图像坐标误差满足线性关系的先验知识,推导了从机械手末端定位到控制点图像坐标的误差传递关系,并对两类误差进行合成得到了等效的控制点图像坐标误差.最后利用仿真实验验证了标定误差与等效误差满足线性关系,分析了靶标尺寸、相对距离、控制点密度和靶标结构因素对标定精度的影响.
- 张李俊黄学祥冯渭春胡天健梁书立
- 关键词：视觉标定靶标误差分析
- 基于变摩擦系数线性互补问题的空间机器人接触动力学建模
- 空间机器人可有效取代宇航员在空间进行作业和活动,显著降低空间任务的整体风险和成本,已被广泛应用于航天器故障检测、模块更换、燃料加注等在轨维护任务,以及星球表面巡视、土壤采样、成分分析等星际科学探索任务。随着空间维护、探索...
- 胡天健王天舒李俊峰
- 文献传递
- 基于惯性动作捕捉的主从遥操作关节空间直接控制方法被引量：3
- 2016年
- 为了克服传统主从遥操作方法需要进行大量的正/逆运动学解算且操作复杂、不直观的缺点,利用惯性动作捕捉设备将人体手臂动作信息引入遥操作控制回路中,提出了一种基于惯性动作捕捉的主从遥操作关节空间直接控制方法.然后,提出了一种基于四元数的关节空间非奇异映射算法,用于构建虚拟手臂模型,并利用该模型直接控制远端机器人的关节空间.试验结果表明,该方法可以直接控制远端机器人的关节空间,关节空间控制误差小于0.2°;末端位置控制精度小于10 mm,与基于手控器的传统主从遥操作方法相当.因此,基于惯性动作捕捉的主从遥操作方法不仅可以对远端机器人末端位置进行精确控制,而且可以直接控制远端机器人的关节空间,提高操作者的直观性和灵活性.
- 黄学祥时中宋爱国胡天健
- 关键词：四元数
- 空间机器人主从遥操作的自抗扰控制被引量：2
- 2011年
- 目前基于模型的控制方法是空间机器人遥操作控制的主流方法,但该方法不可避免地会引入运动的累积误差,甚至造成控制失稳。针对这一问题,基于自抗扰控制方法为空间机器人主从遥操作设计了一类单关节控制器,并采用计算机仿真方法研究了其基本性能,结果表明所设计的自抗扰控制器能够实现稳定的遥操作控制,且具有良好的抗扰性和鲁棒性。特别是由于自抗扰控制方法不依赖于机器人的数学模型,因此十分适合作为现行基于模型控制的有益补充。
- 胡天健黄学祥
- 关键词：时延自抗扰控制
- 基于加权增广雅可比矩阵方法的受控平台冗余空间机器人的运动控制
- 空间机器人一般由飞行器平台和空间机械臂共同组成,是执行在轨维护任务的重要手段。在现已开展的搬运工件、抓捕目标等工程任务中,空间机械臂主要工作在末端自由以及开环转闭链等两类状态下,飞行器平台在操作过程中一般处于自由漂浮的零...
- 胡天健王天舒李俊峰钱卫平
