天津市自然科学基金(13JCYBJC17700)
- 作品数：14 被引量：55H指数：4
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- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程理学金属学及工艺更多>>
- 高速6杆并联测量机的运动学建模与奇异性求解被引量：1
- 2016年
- 并联机器人具有负载能力强、速度快和刚度大等优点,弥补了串联机器人的不足,使得并联机构成为一个潜在的高速度、高精度运动平台。针对所设计的6杆并联测量机,为解决奇异位形处的动力学性能变差和产生不可控运动等问题,基于主、被动关节所在三条支链的约束关系,推导建立了6杆并联测量机的运动学模型和闭链约束方程,将奇异性求解转化成LMI的极值问题,利用归一化GA算法仅通过15代计算实现了空间奇异位形的求解,精度达到1.168 9×10-5。所用方法避免了常规基于雅克比矩阵进行奇异性求解时产生的大量计算,具有求解精度高、收敛速度快等明显优势,为实现高速、高精度检测奠定了理论基础。
- 赵磊赵新华王收军葛为民王晓菲
- 关键词：奇异性归一化遗传算法
- 柔性测量臂的RPY建模与误差标定被引量：12
- 2016年
- 为了提高1P3R型柔性测量臂的检测精度,提出了一种自适应误差标定方法来完成它的参数标定和误差补偿。首先,基于RPY理论建立柔性测量臂的运动学模型并应用微分法推导了误差模型。然后,基于马尔柯夫链收敛性理论进行实数编码;在遗传算法(GA)中引入自适应控制算子,提高了父代种群的多样性和最优个体变异数量;最后,对比分析了归一化GA、一般GA和最小二乘法等3种算法的误差标定精度及其收敛性,验证了所提出方法的有效性和可行性。结果显示:归一化GA仅用328代寻优计算,其精度达到5.2μm,收敛速度是一般GA的2.3倍且精度提高了3.1μm;最小二乘法经20次迭代计算后停止收敛,精度仅为18.4μm。实验结果表明:归一化GA具有收敛速度快、标定精度高和收敛稳定性好等明显优势,更易于实现该类测量机的高精度检测。
- 赵磊赵新华王收军葛为民
- 自重构机器人锁紧机构设计及自主对接研究被引量：6
- 2015年
- 自主对接是实现机器人自重构的关键技术。基于新型自重构模块化机器人M2SBot的结构,设计了独特的正弦加速度槽凸轮式对接锁紧机构,可实现可靠连接。同时提出一种新的三维空间对接算法,将基于罗德里格矩阵的公共点法与爬山搜索算法相结合,扩大了两个待接面间空间偏移角的搜索范围。该算法利用红外线传感器计算两模块间的相对位姿偏差,通过逐步调整各个偏移量实现对接。最后分析了整个过程的对接策略。仿真结果表明,该锁紧机构和对接算法可以有效地实现模块间的对接。
- 葛为民张月王肖锋刘振民侯晓敏李强
- 关键词：自重构机器人
- 基于贝叶斯和F-measure感知机的分类器设计
- 2019年
- 当样本特征向量交织时,分类很容易出错。为解决这个问题,提出一种基于Bayes和F-measure的分类器算法。采用替代方法评估分类器的性能正受到关注,特别是对于不平衡的问题。该算法利用F-measure分析不平衡数据的分类准确度,将类概率密度函数引入判据,并采用梯度下降法得到准则函数。文中将所提出的方法与传统方法进行比较,实验结果表明,该方法能够有效提高识别的准确率和精确度。
- 马占杰马占杰
- 关键词：F-MEASURE不平衡数据后验概率
- 自重构机器人变形过程运动学分析及越障仿真被引量：7
- 2014年
- 自重构机器人根据任务环境的不同可实现自主变换构型。研究了直线蛇形变换为环形的重构过程,定义了单元模块的连接面与坐标变换矩阵,基于D-H方法推导并归纳了多模块由直线蛇形变换为环形的普适公式。利用多体动力学软件RecurDyn与MATLAB对模块构型变换中末端连接面的运动轨迹、速度以及加速度进行了仿真,验证了普适公式的有效性和正确性,准确地判断了末端连接面运动轨迹的变化与重构工作空间,估计了系统的稳定性,提高了对控制算法的认知程度。最后分析了环形构型的两种滚动步态,利用仿真验证了环形构型的越障能力。
- 葛为民张华瑾王肖锋雷营林
- 关键词：自重构机器人运动学越障
- 自重构机器人的拓扑描述和重构策略研究被引量：1
- 2015年
- 为了完整描述自重构机器人整体结构的拓扑关系,提出了一种新的拓扑空间连接矩阵SCM。该矩阵通过模块间的连接状态以及单个模块的内架转角信息,能够自动识别系统中的运动支链并生成对应的运动学方程,为重构策略提供理论支撑。然后,根据单元模块的运动特点和主、被动连接面间的连接限制,文章结合SCM提出了一种无编号的分布式重构策略。将SCM与该重构策略相结合,可实现构型间的重构变换。最后,通过仿真实验,验证了该分布式重构策略的有效性。
- 张月葛为民王肖锋侯晓敏
- 关键词：自重构机器人
- 基于邻近相点聚类分析的多变量局域多步预测被引量：3
- 2018年
- 针对高维混沌复杂系统的多步预测问题,提出了一种基于邻近相点聚类分析的多变量局域多步预测模型。首先对于多变量邻近相点的选取,结合邻近相点多步回溯后的演化规律和变量间的关联信息对演化轨迹的影响,提出了一种新的多变量演化轨迹相似度综合判据;然后针对选取全局最优邻近相点耗时长的缺点,提出了一种基于邻近相点聚类分析的新方案来降低多步预测时间,提高预测效率。最后通过Lorenz混沌数据仿真实验,表明该模型具有优良的预测性能。
- 宋士豹杨淑莹
- 关键词：聚类分析多步预测综合判据
- M^2SBot新型自重构机器人拓扑构型描述及运动学研究
- 2015年
- 介绍了一种新型自重构机器人系统,研究了基于旋量理论的自重构机器人正、逆运动学算法。在分析M2SBot机器人模块拓扑结构的基础上,建立描述自重构机器人拓扑构型的三元组矩阵;利用拓扑结构信息和模块坐标系间的齐次变换,获得各个模块的运动旋量并自动生成自重构机器人正运动学方程。采用遗传算法求运动学的逆解,在传统遗传算法的基础上提出了"移民"策略和局部优化的改进方案。最后,以双支链构型为例,给出了正运动学方程自动生成的具体步骤,并在MATLAB平台上进行逆运动学仿真,验证了改进遗传算法的有效性。
- 葛为民刘振民王肖锋刘军侯晓敏李强
- 关键词：自重构机器人旋量理论遗传算法
- 基于粒子滤波的混沌时间序列局域多步预测被引量：3
- 2018年
- 对混沌时间序列进行预测研究具有重要的价值和实用性,例如,进行股票预测,降雨量预测,温度预测。混沌时间序列预测的难点在于其不确定性和多步预测的困难性。一般利用最小二乘法求解模型参数,从而对混沌时间序列进行局域预测,但是预测精度不是很高。为了提高局域线性预测的精度,提出基于粒子滤波(PF)的混沌时间序列局域多步预测法,利用粒子滤波进行参数优化得到更准确的优化模型进行多步预测。仿真实验结果表明,该方法的单步和多步预测效果明显得到了提升。
- 姜娇娇郭俊杨淑莹
- 关键词：混沌时间序列粒子滤波多步预测
- 移动机器人的动态目标实时检测与跟踪被引量：4
- 2013年
- 通过移动机器人的视觉系统可以实现动态目标的检测与跟踪。提出一种基于改进的高斯混合模型(GMM)的实时动态目标检测算法,算法引入分块思想,在模型更新过程中动态调整GMM分布数目和学习率,通过改进匹配准则来减小误检率(FPR)和漏检率(FNR)。在目标检测的基础上,采用一种融合均值偏移(MS:Mean Shift)和粒子滤波(FP:Particle Filter)的算法对目标实时跟踪,在利用MS算法获得的最优候选区域周围散布采样粒子,根据偏移向量的大小自适应调节粒子数目,不仅具有较快的收敛速度,且对遮挡具有较好的鲁棒性。实验结果表明,将两种改进后的算法应用于移动机器人的视觉系统中,能够对动态场景中的动态目标实时检测与跟踪,较传统算法在实时性和精确性上均获得一定提高。
- 杨淑莹刘婷婷葛为民王光彪
- 关键词：移动机器人目标检测与跟踪
