导读:本文包含了机器人轨迹控制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:凿岩机器人,双叁角钻臂,轨迹,干涉
机器人轨迹控制论文文献综述
王雷坤[1]（2019）在《凿岩机器人钻臂运动轨迹控制研究》一文中研究指出凿岩机器人作为一种高度自动化的隧道施工设备,可以大幅度提升施工效率,提高钻孔精度,显着改善施工人员工作环境,目前已被广泛运用于钻爆法隧道开挖和矿山开采等领域。双叁角钻臂是一种能直接定位的机械钻臂,可以直接将钎头运动至工作面设定的位置,在提升定位效率的同时,其操作方便性也得到了提升。本文以具有双叁角钻臂的凿岩机器人为研究对象,开展了钻臂运动控制研究,其主要研究内容如下:钻臂运动中干涉的判别;钻臂执行端点与各个液压缸之间的关系推导;广义预测控制的改进研究。保证钻臂在自动化运行后不会发生干涉是整个凿岩钻臂安全运动的前提。避免干涉的发生,实际上就是避免钻臂的各个部分与自身及环境的最小距离大于零。将钻臂自身简化为杆件组成的模型,通过计算杆件与杆件、杆件与障碍物的最小距离便可由此判断是否发生干涉。凿岩机器人钻臂的运动依靠的是多个液压缸的共同作用,其中尤以左右支臂液压缸,左右俯仰液压缸和大臂液压缸的运行状态对钻臂的轨迹行进和最终定位影响最大。由于左右支臂液压缸和俯仰液压缸在油路设计上本身就考虑了支臂液压缸与俯仰液压缸的协调同步,保证钻臂轨迹能否按预定轨迹运行的关键便是推导出左右支臂液压缸与大臂液压缸的运动的协调关系。针对上述问题,通过引入虚拟支点的方法,将左右支臂液压缸的运动转化为单液压缸作用下的轨迹问题,在避免大量计算的同时保证了实际运动轨迹的精度。广义预测控制(Generalized Predictive Control,GPC)是在广义最小方差控制的基础上,引入多步预测的思想,可以预测未来多步模型输出的一种自适应控制。由于采用了滚动优化和反馈校正,对时滞非线性和参数摄动等具有很强的克服能力,因此凿岩机器人钻臂控制中对双叁角钻臂两支臂缸的控制也采用了该方法。针对广义预测控制起始阶段控制效果不佳,以及因计算中存在求逆而导致的可能出现的计算病态问题,提出了一种双模控制方式,通过对自适应参数波动范围的限定,使控制器在广义预测控制模式和PID模式之间切换,上述方法在有效消除GPC起始阶段不稳定及控制中可能出现的控制效果不佳现象的同时,保证了计算发生病态时控制的正常进行,对整体的实际控制效果也有提升。(本文来源于《江西理工大学》期刊2019-05-25）
凌颢,王国慧,易波,李建民,朱晒红[2]（2019）在《基于FNTFSMC的国产腹腔镜手术机器人轨迹控制》一文中研究指出针对国产腹腔镜手术机器人轨迹跟踪控制的关键问题,在动力学模型的基础上,构建了自适应模糊滑模控制系统。该方法采用快速非奇异终端滑模面,确保系统能够在有限时间内收敛,并且避免了控制奇异的问题,同时运用模糊逻辑控制,根据系统误差的变化动态调节滑模切换项的大小,在保留滑模控制鲁棒性的基础上,减小了系统的抖振,提高了被控系统的跟踪精度和鲁棒性。仿真结果显示,所设计的方法具有收敛速度快、稳态精度高、力矩脉动小的特点,能够将位置的收敛时间从0. 6～0. 9 s减小到0. 1 s,稳态误差峰值由0. 035 rad减小到0. 01 rad。针对动物活体组织的实验结果显示,所设计的控制系统能够实现机械手术臂对医生操作信息的准确跟踪,为手术的顺利实施提供了保障。(本文来源于《仪器仪表学报》期刊2019年05期）
张成功,钱平[3]（2019）在《时间最优的码垛机器人轨迹控制仿真》一文中研究指出为了有效提高码垛机器人的工作效率,保证其运行轨迹平滑,需要对其进行轨迹控制。传统码垛机器人轨迹控制方法只能保证关节速度、加速度连续,难以保证加加速度连续,导致得到的轨迹曲线与给定轨迹曲线偏差较大,针对上述问题,提出基于序列二次规划的码垛机器人时间最优轨迹控制方法,采用拉格朗日力学方法构建码垛机器人搬运动作动力学模型,以建立的运动学模型构造各个关节位移、速度以及加速度均连续的运动轨迹,以时间为目标,在考虑码垛机器人搬运动作各关节空间中速度、加速度以及加加速度约束条件的同时,保证码垛机器人在各个离散路径点处满足由给定轨迹所决定的速度约束条件,采用序列二次规划方法求解物理约束条件下的非线性最小化问题,实现沿给定曲线方程运动的码垛机器人时间最优轨迹控制。实验结果表明,所提方法能够获得满足物理约束的时间最优关节轨迹,控制精度较高。(本文来源于《计算机仿真》期刊2019年02期）
卢晨,刘正[4]（2018）在《无迹信息滤波耦合交互式多模型的多传感器机器人轨迹控制》一文中研究指出为了实现对包装运输过程中机器人的轨迹跟踪,基于无迹信息滤波技术(UIF)和交互式多模型技术(IMM),提出了一种新的多传感器数据融合算法(UIF-IMM),融合了单个IMM滤波器、每个UIF的信息状态贡献和信息矩阵等信息.通过对机器人轨迹跟踪可知:在4种轨迹跟踪算法中,提出的算法跟踪效果最好,均方根位置误差和角度误差均最小,分别为0.047和0.9.在分布式传感器节点(UIF-IMM 2)中,采用模型似然函数组合的多传感器融合算法,其位置精度和角度精度均优于不进行组合的多传感器融合算法(UIF-IMM 1).提出的滤波方法可以很好地解决分布式多传感器环境下机器人的跟踪问题,在机动目标定位领域具有一定的参考价值.(本文来源于《中国工程机械学报》期刊2018年06期）
冯浩,殷晨波,贾文华,翁文文,马伟[5]（2019）在《挖掘机器人轨迹控制及运动可视化研究》一文中研究指出为了实现挖掘机器人的人机交互控制并确保作业安全,设计了基于虚拟仪器的挖掘机器人轨迹控制及运动可视化系统。该系统利用传感器采集挖掘机器人的运行状态信息,包括液压缸位移、车身回转角度、工作压力等。首先建立挖掘机器人的运动学模型,其次分析系统的基本工作原理,在此基础上建立了包含叁维姿态可视化、轨迹控制、运行信息监测和远程网络在内的完整系统。最后,将其应用于挖掘机器人常见的整平作业和斜坡作业中,结果表明系统能够实时可靠地显示挖掘机器人的叁维姿态,整平作业和斜坡作业的最大误差分别为44.56mm和41.21mm,均在合理范围内,验证了系统的实用性和有效性。(本文来源于《计算机集成制造系统》期刊2019年02期）
马玲,牟彬瑞[6]（2018）在《移动机器人运动轨迹控制算法研究》一文中研究指出为减少轮式移动机器人运动中相邻电机的耦合误差,提高整体运动的协调性和同步性,结合轮式机器人运动学模型,提出一种位置式PID反馈控制算法。根据轮式控制原理,在经典PID控制算法的基础上,引入级联反馈控制算法,对左右两轮的反馈增量进行修正,从而调整左右两轮电机转速。最后通过实验对上述算法进行验证,并与传统PID控制算法进行比较。实验结果表明,在对左右两轮控制方面,位置式PID控制算法更稳定。(本文来源于《工业仪表与自动化装置》期刊2018年04期）
朱赣闽[7]（2018）在《一种摩擦式内驱动球形机器人的设计及轨迹控制研究》一文中研究指出球形机器人具有轮式机器人的机动性能和承载能力,并且综合了腿式机器人适应不同地形环境的优点,同时具有体积小巧、轻便灵活等特点,是一种可以全方位自由行走的滚动机器人机构。本文设计出一种由全向轮和内、外球壳组成的摩擦式内驱动球形机器人机构,论文以摩擦式内驱动球形机器人为研究对象,围绕着动力学建模和轨迹控制这两个方面展开,主要完成工作如下:(1)设计出一种由叁个全向轮和内、外球壳组成的新型球形机器人机构,该机构利用全向轮和牛眼轮等结构部件设计支撑驱动装置,并将其对称封装在球壳内部;全向轮的中心位于自球心引出的叁条正交的轴线上,全向轮的轴线相交于一点,这一点位于球心的正上方。(2)根据摩擦式内驱动球形机器人的结构特点,对球形机器人进行了运动学与动力学分析,并基于查浦雷金方程建立了球形机器人的两个版本的动力学模型,其中,第一版本的动力学模型方便对内、外球壳的姿态进行控制,第二版本的动力学模型方便对球形机器人进行轨迹控制研究,并通过数值仿真验证了两个版本模型推导过程的正确性。(3)基于系统的非完整约束分析;采用物理样机试验对建立的全向轮与球壳之间的非完整约束关系进行试验验证,结果表明,无论是在电机驱动下还是人手拨动球壳,约束关系的实测值均能够对计算值进行较好地跟踪,有效地验证了全向轮与球壳之间的非完整约束关系的正确性、全向轮驱动的有效性。(4)设计并搭建完成了摩擦式内驱动球形机器人物理样机,具体包括球形机器人机械机构以及基于工控机和数字信号处理器(DSP)为核心的摩擦式内驱动球形机器人测控系统;最后开发了球形机器人上位机软件控制界面。(5)利用部分反馈线性化方法设计了摩擦式内驱动球形机器人定位运动、S曲线运动、圆周运动、自转运动以及姿态运动的控制器,利用Matlab数值仿真验证了所设计的控制策略的可行性与正确性,并且分析了全向轮半径大小对S曲线运动控制的影响。(6)基于球形机器人自转运动的运动学分析,完成了球形机器人自转运动的样机实验,实验结果表明:受到地面对球形机器人的摩擦力的影响,相比全向轮的速度为常值时,全向轮的速度为正弦变化规律数值时的球形机器人自转运动效果更好。(本文来源于《桂林电子科技大学》期刊2018-06-01）
郑东梅,王庆喜[8]（2018）在《基于CAM/CAE的采摘机器人运动轨迹控制研究》一文中研究指出为适应现代农业装备向精细化、智能化方向,更为准确地掌握采摘机器人作业过程中的实时运动轨迹,不断提升采摘机器人的作业效率,以6自由度的采摘机器人机械臂为研究对象,在全面理解采摘机器人结构组成及作业原理的基础上,运用运动学与动力学相结合的理论模型,通过对其进行叁维实体建模,优化整体臂体结构及控制系统的软硬件组成、臂体运动学求解算法及关键参数控制要求等。同时,利用CAM/CAE分析工具进行模拟仿真验证,结果表明:通过不断调整运动部件与作业环境间的相互关系,实现了采摘机器人臂体的运动轨迹跟踪控制,臂体的各个执行部件运动位置误差范围控制在10%之内,达到了机器人自主采摘的控制要求。这一控制研究可为采摘机器人其他相关部件研究与改进提供参考。(本文来源于《农机化研究》期刊2018年12期）
郝雨尧[9]（2018）在《轮式移动机器人运动轨迹控制研究》一文中研究指出轮式移动机器人的运动控制问题,是近年来移动机器人研究领域的热点问题,轮式移动机器人因其稳定的结构特点,较强的环境适应能力,被广泛应用在各个领域。根据轮式数量结构划分,目前常见的有两轮式、叁轮、四轮式移动机器人。本文对于Seekur四轮移动机器人的运动特点,探究了四轮移动机器人的轨迹跟踪问题,结合了Backstepping控制器设计思想、机器人非完整约束、李雅普诺夫稳定性分析、四轮移动机器人转向形式分析、滑模变结构控制设计、非线性扰动观测器理论等方面,进行了针对四轮移动机器人的运动控制与轨迹跟踪研究。本文主要工作可以总结如下:(1)针对轮式移动机器人的结构特点,以及运动约束特点,针对四轮移动机器人进行了运动学建模与分析。结合了非完整移动机器人的约束条件,对机器人运动进行了合理假设与约束。利用差分轮式移动机器人的运动模式,对四轮移动机器人运动进行了简化研究。(2)基于四轮移动机器人的质点模型进行研究,设计了基于Backstepping思想的反馈控制律,采用了更为有效的虚拟反馈函数,改进了经典Backstepping算法,并通过仿真实验,验证了机器人在直线轨迹跟踪、圆轨迹跟踪中的效果。证明其控制效果的有效性。(3)基于本文研究的四轮移动机器人结构特点,结合阿合曼转向定理,设计了针对全方位轮移动机器人的四轮转向方法,总结了四种特定的移动机器人转向方式,并着重研究了本文提出的全轮驱动差速转向的运动策略。并通过仿真实验,分别验证了机器人在曲率半径不变的圆轨迹与曲率半径变化的“8”字轨线中的效果,证明了转向形式对移动机器人轨迹跟踪问题的有效性。(4)基于四轮移动机器人的动力学模型,以及经典滑模变结构理论设计思想,设计了结合运动学控制器与动力学控制器的联合控制策略。通过运动学控制器输出的虚拟控制量,结合动力学控制器输出到车辆特定的车轮力矩。并在动力学控制器的基础上,加入了外部扰动模型,针对扰动设计了一种非线性扰动观测器,对机器人外部扰动进行补偿控制。通过实验仿真验证,证明加入了扰动观测器的联合控制律能够良好的补偿外部扰动对机器人轨迹跟踪运动的影响,并大大降低滑模变结构动力学控制器的输出力矩抖动,减轻系统抖振,提高机器人轨迹跟踪的稳定性和平滑性。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2018-03-01）
马琼雄,余润笙,石振宇,黄晁星,李腾龙[10]（2018）在《基于深度强化学习的水下机器人最优轨迹控制》一文中研究指出为了实现水下机器人在跟踪复杂轨迹时具有较高的精度和稳定性,提出了利用深度强化学习实现水下机器人最优轨迹控制的方法:首先,建立基于2个深度神经网络(Actor网络和Critic网络)的水下机器人控制模型,其中Actor网络用来选择动作,Critic网络用来评估Actor网络的训练结果;其次,构造合适的奖励信号使得深度强化学习算法适用于水下机器人的动力学模型;最后,提出了基于奖励信号标准差的网络训练成功评判条件,使得水下机器人在确保精度的同时保证稳定性.仿真实验结果表明:在解决一定精度内的水下机器人复杂轨迹跟踪问题时,该算法与传统PID控制算法相比具有更优的性能.(本文来源于《华南师范大学学报(自然科学版)》期刊2018年01期）
机器人轨迹控制论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对国产腹腔镜手术机器人轨迹跟踪控制的关键问题,在动力学模型的基础上,构建了自适应模糊滑模控制系统。该方法采用快速非奇异终端滑模面,确保系统能够在有限时间内收敛,并且避免了控制奇异的问题,同时运用模糊逻辑控制,根据系统误差的变化动态调节滑模切换项的大小,在保留滑模控制鲁棒性的基础上,减小了系统的抖振,提高了被控系统的跟踪精度和鲁棒性。仿真结果显示,所设计的方法具有收敛速度快、稳态精度高、力矩脉动小的特点,能够将位置的收敛时间从0. 6～0. 9 s减小到0. 1 s,稳态误差峰值由0. 035 rad减小到0. 01 rad。针对动物活体组织的实验结果显示,所设计的控制系统能够实现机械手术臂对医生操作信息的准确跟踪,为手术的顺利实施提供了保障。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
机器人轨迹控制论文参考文献
[1].王雷坤.凿岩机器人钻臂运动轨迹控制研究[D].江西理工大学.2019
[2].凌颢,王国慧,易波,李建民,朱晒红.基于FNTFSMC的国产腹腔镜手术机器人轨迹控制[J].仪器仪表学报.2019
[3].张成功,钱平.时间最优的码垛机器人轨迹控制仿真[J].计算机仿真.2019
[4].卢晨,刘正.无迹信息滤波耦合交互式多模型的多传感器机器人轨迹控制[J].中国工程机械学报.2018
[5].冯浩,殷晨波,贾文华,翁文文,马伟.挖掘机器人轨迹控制及运动可视化研究[J].计算机集成制造系统.2019
[6].马玲,牟彬瑞.移动机器人运动轨迹控制算法研究[J].工业仪表与自动化装置.2018
[7].朱赣闽.一种摩擦式内驱动球形机器人的设计及轨迹控制研究[D].桂林电子科技大学.2018
[8].郑东梅,王庆喜.基于CAM/CAE的采摘机器人运动轨迹控制研究[J].农机化研究.2018
[9].郝雨尧.轮式移动机器人运动轨迹控制研究[D].杭州电子科技大学.2018
[10].马琼雄,余润笙,石振宇,黄晁星,李腾龙.基于深度强化学习的水下机器人最优轨迹控制[J].华南师范大学学报(自然科学版).2018