导读:本文包含了在线运动规划论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:冗余臂,运动学分析,运动规划,动力学检查
在线运动规划论文文献综述
赵晋荣[1]（2017）在《汽车外覆盖件冲压自动线运动规划及仿真系统的开发与应用》一文中研究指出汽车工业是高度技术密集型的综合性工业。冲压、焊接、涂装和总装是现代汽车生产制造的四大工艺。目前我国汽车生产制造的四大工艺除冲压外其它叁大工艺设备长期大量依赖进口。但冲压自动线运动规划及虚拟仿真系统和部分配置的自动化送料设备等技术掌握在德国、日本等国外几家公司手中,与国外相比差距较大,特别是自主知识产权缺乏,不能满足要求。本文依托国家大型精密复合冲压成形机床创新能力平台(项目编号:2011ZX04016-091),围绕汽车外覆盖件冲压自动线运动规划及虚拟仿真系统开展了系统深入的研究,取得了一些具有重要应用价值的创新成果。研究成果已成功应用于比亚迪汽车有限公司单臂送料冲压自动线项目的规划设计及仿真。论文的主要研究内容和取得的成果如下:通过分析汽车外覆盖件冲压线的运行环节,确定了冲压线运动规划及仿真系统的研究方法和功能模块,建立了冲压线运动规划及仿真系统的框架结构,对冲压线运动规划及仿真系统进行了功能性分解,分析了建立冲压线运动规划及仿真系统过程中的关键技术,为冲压线运动规划及仿真系统的开发提供决策支持。将冗余度机器人逆运动学解法应用到JWS送料臂的典型作业求解中;建立了送料臂的运动学、动力学模型以及不同任务的环境模型,研究了 JWS两冗余度送料臂的行动规划问题;基于Newton-Raphson迭代法、最优控制数值法以及组合多项式曲线参数优化法,分别对冗余度送料臂进行了行动规划并作出评价;对NR迭代法进行了改进与程序实现,结果表明改进的NR迭代法运行稳健,能够满足实用要求。建立了整线运动规划问题的数学描述模型,提出了送料线整线规划的分解规划法求解思路及其基本算法;提出了整线运行模拟的体系架构,该架构具有接口规范、易于扩展等优点。建立了汽车外覆盖件虚拟冲压线仿真模型,分析了整线运动仿真结果,优化了送料机构的送料路径及整线的生产节拍;实际测试了冲压线生产时送料臂及整线的性能,结果表明单臂送料规划系统合理可行、稳定可靠,已在济南二机床集团有限公司的单臂冲压线产品中得到应用。(本文来源于《山东大学》期刊2017-08-30）
马琳娜[2]（2017）在《移动无人生物安全实验室机械臂运动规划和在线避障研究》一文中研究指出非典型肺炎(SARS)和高致病性禽流感使得政府和国人都认识到我国在生物安全领域面临的严峻形势;2014年世界卫生组织(WHO)发表数据显示埃博拉出血热疫情肆虐西非叁国,引发全世界对生物安全前所未有的高度重视;以肠出血性大肠埃希菌为代表的食源性病原微生物引起的食源性疾病成为全球食品安全的核心问题,换言之,生物安全问题已经成为人类不容忽视的身边问题。而上述问题关键的病原体分离检测信和息获取就需要在生物安全实验室进行,但目前固定建筑式生物安全实验室存在无法及时机动抵达现场、第一时间原位开展病原体分离检测,更难以避免样本转运过程中可能污染等问题;移动生物安全实验室可以避免上述问题,但是基于保障操作人员安全面设计的防护措施导致其体积庞大、功耗过大、工作时间短、造价昂贵、机动性差等缺点。综上,本文基于机器人和人工智能技术开展"移动无人生物安全实验室"研究。本文旨在满足高致病性微生物现场检测的实际需求、在广泛查阅了国内外相关生物安全实验室的设计规范的基础上,创造性地采用无人智能系统设计理念开展了移动无人生物安全实验室的设计,并重点针对无人生物安全实验室复杂操作的主要执行机构多自由度(不小于6)高可靠性工业级机械臂的运动规划和在线避障技术进行研究。本论文主要研究内容和创新点如下:1.提出了基于生物安全实验室的设计规范、采用无人智能系统设计理念的移动无人生物安全实验室的设计方案,研究了基于D-H模型的机械臂运动学正解、适配于生物安全实验的内部仪器布局的优化设计方法。2.建立了无人生物安全实验室机械臂和仪器设备的包围盒树包络模型,进行复杂环境的碰撞分析,提出了基于包围盒树包络模型的碰撞判定算法。3.提出了约束机械手姿态的随机概率路图(CMO-PRM,Constrained Manipulator Orientation-Probabilistic Roadmap)机械臂运动规划算法,完成了基于CMO-PRM算法的机械臂运动路线规划程序编写。4.提出有限退避快速扩展随机树(RL-RRT,Retreating Limited-Rapidly-exploring Random Tree)机械臂在线避障算法。(本文来源于《浙江大学》期刊2017-05-01）
方健[3]（2016）在《冗余双臂机器人在线运动规划与协调操作方法研究》一文中研究指出传统的非冗余自由度工业机械臂在工业现场、家庭服务等场合已经有了广泛的应用,其控制系统结构和运动规划方法简单,但在实际的应用中,其灵活性有限,适合完成一些固定地、重复性地生产工作。为了拓展机械臂的应用领域,冗余机械臂以其优越的灵活性,强大的适应性被广大学者所研究。所谓冗余机械臂,即机械臂关节空间自由度大于任务空间所要表达的自由度。综合考虑计算效率以及实际应用的灵活性需求,7自由度冗余机械臂成为了该领域的主要研究对象。在研究拟人化操作的过程中,以7自由度冗余机械臂构成的双臂机器人也成为当前关于多机械臂协调控制研究领域的热点。由于冗余自由度机械臂运动控制固有的复杂性,冗余机械臂的单臂运动控制以及双臂协调控制研究水平一定程度上标志了一个国家的机械臂控制领域的学术地位。冗余机械臂相对于传统的工业机械臂具有更广阔的应用前景,如避障、容错、能量优化等,它是下一代工业机械臂研究的重要方向。本文以冗余自由度机械臂为研究对象,以单臂在线运动规划方法和双臂协调控制策略为研究内容,针对在线运动规划方法存在的约束模型不够完善、优化目标单一、求解速度容易受限等问题以及双臂协调操作控制过程中力控制对模型的依赖问题开展相关研究。首先,重点介绍了冗余自由度单臂机器人运动规划方法的研究现状,分析了传统的基于伪逆方法实现运动规划时存在的不足,描述了在线运动规划的优点以及当前在线运动规划方法中有待解决的问题。在现有的在线运动规划方法的基础上,设计了一个基于力矩层约束的双模态在线运动规划模型。该模型有叁个特点：其一,将在线运动规划约束模型从当前的运动学层拓展至动力学层,其二,采用双模态优化目标解决机械臂在运动空间受限时的目标优化问题,并结合传统的最小二乘法,提出了一种改进型的双模态在线优化目标,解决机械臂经过奇异点的在线运动规划问题。其叁,将上述基于力矩层约束的双模态在线运动规划模型转化成一个非线性二次规划问题,结合内点法的求解思想,综合求解速度和求解精度,提出了一种适合工程应用的在线二次规划问题的求解方法。其次,重点介绍了当前双臂协调控制基本方法和基本理论以及双臂协调操作过程中力控制约束模型,分析了传统的基于阻抗控制方法由于对精确模型的依赖而造成的不足,建立了一种基于虚拟动力学模型的双臂协调控制策略。该策略有以下优点：其一,笛卡尔空间的运动规划直接应用于机械臂关节空间的力控制,不需要进行复杂的逆运动学计算,同时可以避免姿态奇异问题的出现。其二,利用虚拟动力学模型进行控制的过程中,不需要考虑传统的动力学模型中的非线性项,如重力,摩擦等。它是利用力传感器实现在线反馈控制,减少协调控制对系统模型的依赖。第叁,对当前国内外的机械臂控制系统软硬件设计进行调研,描述了当前国内外关于机械臂控制系统软硬件架构设计的基本方式,以及其存在的优缺点。在此基础之上,对项目自主研发的冗余自由度工业机械臂的软硬件系统进行设计。采用Can总线星型网络拓扑来连接机械臂的每个关节节点,搭建了Linux+RTAI实时运动控制系统,构建了一套完整的双臂机器人运动控制实验平台。最后,通过对比的仿真结果对上述提到的算法进行验证,并在自主研发的双臂机器人实验平台上开展相关实验,包括机械臂标定、手眼协调、冗余机械臂在线运动规划以及双臂协调操作等,对详细的实验过程以及实际实验取得的结果进行分析和讨论,对实验过程中出现的问题以及取得的成果进行总结,对当前研究提出的方法所具有的优点以及缺点做进一步的阐述。综上,本文对冗余机械臂控制以及双臂协调控制提出了一整套的方法,并从仿真、实验等角度验证这些方法的有效性,为当前的冗余机械臂运动控制以及双臂协调操作控制的基本方法研究提供了一个新的参考,并为当前冗余机械臂运动控制的工程化实现提供了新的思路。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2016-04-20）
李楠,王明辉,马书根,李斌,王越超[4]（2012）在《基于联合运动规划的可变形履带机器人在线翻越楼梯控制方法》一文中研究指出楼梯是室内环境中最典型的障碍物之一,其对执行废墟搜救任务的机器人的机动性能提出较高要求。针对机器人翻越楼梯过程中的攀爬能力和稳定性问题,提出一种基于实时状态预测的在线翻越楼梯控制方法,该方法不仅适用于常规机器人,同样适用于异构模块化可变形履带机器人。在对机器人翻越过程中的步态进行联合运动规划基础之上,利用传感器完成楼梯参数辨识,同时对机器人翻越楼梯的基本过程进行阶段划分,并进行运动学和准静态力学分析,针对翻越楼梯过程的各阶段建立模块联合运动协调准则、防止倾翻准则和防止干涉准则,实现机器人翻越楼梯运动的实时在线预测控制。基于可变形履带机器人Amoeba-II平台的翻越楼梯试验验证基于联合运动规划的在线翻越楼梯控制方法的有效性。(本文来源于《机械工程学报》期刊2012年01期）
王剑[5]（2008）在《仿人机器人在线运动规划方法研究》一文中研究指出作为最适于人机自然交互的一种机器人,仿人机器人具有在多种环境中替代人类工作的潜力,一直是机器人技术研究领域的热点,其独特的运动方式是研究人员重点关注的问题之一。规划控制法是一种最常用的仿人机器人运动控制方法。应用离线规划方法可实现仿人机器人在确定环境中的运动控制,但环境适应性有限,难以进一步扩展其应用范围。在线规划方法可以实时结合仿人机器人运动的动力学本质与环境信息,生成相应运动轨迹,增强其环境适应能力。本文以仿人机器人"Blackmann"为研究对象,提出仿人机器人运动序列形式化描述与在线运动规划方法。研究的重点在于构造一种运动规划方法,可以在线寻找到一组稳定的、物理可行的仿人机器人运动序列,并对相关问题展开研究,包括运动稳定性判定、扰动抑制、逆运动学计算以及摆动脚掌的落脚控制。首先介绍"Blackmann"的机械结构、控制结构以及传感器系统,建立其运动学模型和单脚支撑期的动力学模型,搭建了仿真平台"Virtual Blackmann",设计了单脚支撑期的逆动力学算法,用于后续规划方法的可行性验证。稳定性判据是在线规划方法研究的前提与基础。首先分析ZMP和CoP稳定性判据的适用条件。然后,借助于虚平面的概念,特别针对于不平整地面上双脚支撑期的行走稳定性判定问题,提出了基于扩展CoP (Extended Center of Pressure)的稳定性判据,并基于踝关节力传感器信息设计了扩展CoP实时算法。最后,提出了基于CoP稳定性判据的规划应用策略。本文重点在于仿人机器人在线运动规划方法的设计与应用研究。首先,对现有规划方法的特点进行分析和比较,探讨在线规划方法的基本结构,提出了基于基本变量集的仿人机器人运动序列形式化描述方法,将在线运动规划问题转换为各基本变量的规划问题。然后,基于扩展CoP稳定性理论和仿人机器人集中质量模型,分别设计了各基本变量的在线规划算法。提出前向侧向相匹配的规划策略,采用边界优化方法,实现了对扩展CoP和CoG轨迹的在线规划；根据上层命令和扩展CoP轨迹进行摆动腿踝关节轨迹规划；在仿人机器人运动学模型基础上,设计了CoC轨迹的在线生成算法。根据上述规划算法,结合在线规划与离线规划方法的本质区别,提出了在线运动规划方法在仿人机器人运动控制中的应用框架与计算流程。针对机器人在行走过程中可能受到的步内扰动,设计了基于CoG轨迹修正的扰动抑制算法。为验证在线规划方法的可行性,从动力学约束、物理约束以及计算量分析角度提出了在线规划方法的可行性验证标准。最后,利用"Virtual Blackmann"仿真平台和"Blackmann"实验平台,验证了在线运动规划方法的可行性和扰动抑制算法的有效性。在线逆运动学算法提供了一个从基本变量集到关节空间的映射变换途径。从仿人机器人下肢结构分析着手,提出了一种几何方法与分段阻尼最小二乘法相结合的在线逆运动学算法。该算法确保规划结果能够满足基本的物理约束,且可以避免奇异位形对求解精度的影响。通过与广义逆法的对比仿真实验,验证了该算法的在线可实施性。对于不具备其它外部传感器的仿人机器人,基于力传感器信息的落脚控制是感知地面几何信息的一种重要手段。首先,给出仿人机器人落脚控制问题的详细描述,分析落脚控制过程中涉及的运动学、静力学问题,将几种典型的接触模式转化成统一的等效单点接触模式。然后,引入人类落脚控制经验,设计了基于主动柔顺控制原理的模糊控制器,实现了等效单点的接触控制,并给出了落脚控制与在线运动规划的结合应用方法与流程。通过摆动腿斜坡落脚控制和"Virtual Blackmann"不平整地面行走在线运动规划与控制仿真实验,验证了所提方法的有效性,并给出相应实验数据。最后,总结本文所做工作,分析不足之处,并提出今后的研究重点。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2008-04-01）
王剑,绳涛,黄茜薇,秦海力,马宏绪[6]（2008）在《基于基本变量集的仿人机器人在线运动规划》一文中研究指出仿人机器人在线规划方法对于其走向实际应用具有重要作用。通过对仿人机器人运动规划方法的调研以及实时性需求分析,提出了一种基于基本变量集的仿人机器人在线规划方法。该方法将运动规划问题转化为反映机器人运动状态的基本变量集的规划问题,通过对基本变量的规划和计算,得到基于关节空间的运动状态序列。该基本变量集包含零力矩点、仿人机器人重心(CoG)、髋部中心(CoC)、脚掌位置及相关关键姿态关系,所提方法结合仿人机器人动力学约束和物理约束,给出了关键变量集的规划和计算方法。最后,通过仿真实验,对规划结果的可行性进行了验证,实现了仿人机器人的稳定行走。(本文来源于《系统仿真学报》期刊2008年06期）
谢斌,刘士荣,俞金寿[7]（2007）在《基于在线图搜索的移动机器人遍历运动规划》一文中研究指出提出了用于移动机器人完全遍历运动规划的基于改进的Node Counting在线图搜索方法。通过扩大遍历时的局部搜索空间,加快了对移动机器人工作空间的搜索。该方法的搜索效率明显优于Node Counting。给出了仿真系统主要模块的设计,并采用Java语言编制相应的仿真程序。仿真实验表明:基于改进的Node Counting在线图搜索具有良好的遍历性能,同时在遭到机器人被"绑架"或信息素被破坏等情况时,算法仍具有较好的鲁棒性。(本文来源于《华东理工大学学报(自然科学版)》期刊2007年04期）
在线运动规划论文开题报告
（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：
非典型肺炎(SARS)和高致病性禽流感使得政府和国人都认识到我国在生物安全领域面临的严峻形势;2014年世界卫生组织(WHO)发表数据显示埃博拉出血热疫情肆虐西非叁国,引发全世界对生物安全前所未有的高度重视;以肠出血性大肠埃希菌为代表的食源性病原微生物引起的食源性疾病成为全球食品安全的核心问题,换言之,生物安全问题已经成为人类不容忽视的身边问题。而上述问题关键的病原体分离检测信和息获取就需要在生物安全实验室进行,但目前固定建筑式生物安全实验室存在无法及时机动抵达现场、第一时间原位开展病原体分离检测,更难以避免样本转运过程中可能污染等问题;移动生物安全实验室可以避免上述问题,但是基于保障操作人员安全面设计的防护措施导致其体积庞大、功耗过大、工作时间短、造价昂贵、机动性差等缺点。综上,本文基于机器人和人工智能技术开展"移动无人生物安全实验室"研究。本文旨在满足高致病性微生物现场检测的实际需求、在广泛查阅了国内外相关生物安全实验室的设计规范的基础上,创造性地采用无人智能系统设计理念开展了移动无人生物安全实验室的设计,并重点针对无人生物安全实验室复杂操作的主要执行机构多自由度(不小于6)高可靠性工业级机械臂的运动规划和在线避障技术进行研究。本论文主要研究内容和创新点如下:1.提出了基于生物安全实验室的设计规范、采用无人智能系统设计理念的移动无人生物安全实验室的设计方案,研究了基于D-H模型的机械臂运动学正解、适配于生物安全实验的内部仪器布局的优化设计方法。2.建立了无人生物安全实验室机械臂和仪器设备的包围盒树包络模型,进行复杂环境的碰撞分析,提出了基于包围盒树包络模型的碰撞判定算法。3.提出了约束机械手姿态的随机概率路图(CMO-PRM,Constrained Manipulator Orientation-Probabilistic Roadmap)机械臂运动规划算法,完成了基于CMO-PRM算法的机械臂运动路线规划程序编写。4.提出有限退避快速扩展随机树(RL-RRT,Retreating Limited-Rapidly-exploring Random Tree)机械臂在线避障算法。
（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。
在线运动规划论文参考文献
[1].赵晋荣.汽车外覆盖件冲压自动线运动规划及仿真系统的开发与应用[D].山东大学.2017
[2].马琳娜.移动无人生物安全实验室机械臂运动规划和在线避障研究[D].浙江大学.2017
[3].方健.冗余双臂机器人在线运动规划与协调操作方法研究[D].中国科学技术大学.2016
[4].李楠,王明辉,马书根,李斌,王越超.基于联合运动规划的可变形履带机器人在线翻越楼梯控制方法[J].机械工程学报.2012
[5].王剑.仿人机器人在线运动规划方法研究[D].国防科学技术大学.2008
[6].王剑,绳涛,黄茜薇,秦海力,马宏绪.基于基本变量集的仿人机器人在线运动规划[J].系统仿真学报.2008
[7].谢斌,刘士荣,俞金寿.基于在线图搜索的移动机器人遍历运动规划[J].华东理工大学学报(自然科学版).2007