国家自然科学基金(60775060)
- 作品数：21 被引量：78H指数：6
- 相关作者：徐贺薛开李强郭云龙贾鹤鸣更多>>
- 相关机构：哈尔滨工程大学东北林业大学昆明船舶设备研究试验中心更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金国家高技术船舶科研项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术交通运输工程机械工程理学更多>>
- 滚装船内受非完整约束的自主车自动泊车被引量：2
- 2011年
- 针对大型汽车滚装船装载时,船上部分环境未知情况下的非完整自主车自动泊车问题,基于人工协调场和弹道成型制导律,提出了运动规划与控制同时执行的自动泊车方法.考虑车辆的几何形状,应用力的平移原理,提出一种斥力、协调力的计算方法.由于受到的非完整约束,在设计底层控制方式时将合力主矢映射为当前行进方向上的速度标量,主矩映射为角速度标量.结合船内空间小,易形成狭窄通道的特点,分析了当自主车单侧有短的障碍物、长障碍物和双侧有长障碍物等不同形状大小障碍物对车运行平稳性的影响.仿真实验结果验证了该方法在复杂环境下行为决策的准确性和鲁棒性,实现了自主车安全避障和位姿控制.
- 王能建张德福周丽杰
- 关键词：滚装船非完整约束自动泊车
- 五轮铰接式移动机器人的重构特性及分析被引量：1
- 2011年
- 针对具有分离式差分机构的三箱体五轮机器人的多重构参数与机器人性能指标如稳定性、驱动力矩等非线性关系,采用iSGIHT-FD软件平台,利用Approximation方法中的响应面模型逼近局部特性,对多目标优化后数据结果进行设计数据可视化敏度分析,获得了多个重构变量对非线性性能指标的量化影响的相对大小.结果表明,轮臂的前倾角的影响最大而第五轮轮臂长度影响最小.随后对机器人实际构型进行了实验验证.该方法对于非线性多元函数的各个变量对相对影响(灵敏度)分析和可视化具有简洁、快速和直观的特点.
- 徐贺伏虎张振宇谭大伟武永见薛开栾钰琨
- 基于粒子群算法和投影解析法的机器人构型优化
- 2009年
- 针对一种可重构轮式移动机器人扩展构型中重构变量间的非线性关系,采用解析结合投影几何的方法建立可重构的移动机器人的稳定性指标模型。运用粒子群算法获得了在等效稳定裕量最大前提下的移动机器人重构构型,其结果同移动机器人重构实验的结果吻合很好。机器人重构构型时应遵循几何对称原则,负载分布均衡原则以保证机器人的直行性能.为了保证机器人工作性能良好,重构参数的应限定在安全范围内.同时应采取综合折中原则,对各种相关参数进行综合平衡.移动机器人扩展构型具有非线性特点的稳定性能指标,在机器人的性能预测、任务规划和运动控制中皆具有重大理论意义和应用价值.
- 徐贺封海波栾钰琨彭高亮高晓智武永见
- 关键词：移动机器人投影法粒子群算法
- 动力定位船舶自适应反步逆最优循迹控制被引量：3
- 2013年
- 针对动力定位船舶的循迹任务,提出了一种基于逆最优思想的自适应反步控制器,并对误差系统的稳定性进行了分析。首先对无干扰的动力定位船舶线性化模型设计最优跟踪控制器,利用时变Riccati方程进行反步状态变换得到误差系统,再基于Lyapunov函数对定常干扰设计自适应律和使系统渐近稳定的控制律,最后给出此控制律作用下的最优性能指标。该方法不用论证带有H∞范数的广义Riccati代数方程可解性,避免了传统非线性H∞鲁棒控制需要求解Hanmilton-Jacobi-Issacs(HJI)方程的问题。动力定位船舶的循迹控制仿真研究验证了算法的有效性。
- 谢文博付明玉张健施小成
- 关键词：动力定位反步法自适应算法
- 基于振动采用支持向量机方法的移动机器人地形分类被引量：10
- 2012年
- 为了提高移动机器人地形分类的准确率,提出基于原始数据时域幅值分析的特征提取方法,利用LIBSVM中的一对一支持向量机(SVM)程序,采用投票决策法实现分类,给出票数相同情形下的新算法.在四轮移动机器人左前轮轮臂上安装x、y、z向加速度计和z向传声器,使之在沙、碎石、草、土、沥青地面上分别以6种速度行驶,提取车轮与地面相互作用的加速度和声压信号.根据本文的算法,分别对每种速度下的5种地形进行分类,平均准确率为88.7%.
- 李强薛开徐贺潘文林王天龙
- 关键词：移动机器人振动支持向量机
- 基于振动采用k-近邻法的机器人地形分类被引量：6
- 2013年
- 由于地形分类对于提高移动机器人的自治移动性能十分重要,尤其在行星表面探测时尤为突出。在四轮移动机器人左前轮轮臂上安装x,y,z向加速度计和z向传声器,使之在沙、碎石、草、土、沥青地面上分别以6种速度行驶,通过提取车轮与地面相互作用的振动信号来进行地形分类。该方法避免了视觉分类方法受光照变化影响大、易被地形表面的遮盖物蒙蔽的缺陷。对原始信号进行时域幅值分析,采用k-近邻法及投票决策法实现分类,并提出了票数相同情形下的新算法。实验验证了该算法的有效性。
- 薛开李强徐贺王天龙
- 关键词：移动机器人振动K-近邻法
- 铰接式五轮移动机器人接地角估计及滑转测量被引量：1
- 2013年
- 对一种铰接式移动机器人穿越崎岖地面时的运动学进行了建模和分析.推导了基于轮式机器人的完整6自由度运动模型,对各个与地面接触的轮子分别进行了微分运动学推导.在推导过程中,考虑了前后倾角及侧倾角.之后,给出了正向和逆向运动学模型.在这个过程中,考虑到了车轮地形接触角度和车体打滑的存在.因此在刚体运动特点的基础上,根据各个部分之间的速度关系,做出了接触角估计.并在车体上安装一个被动式的第5轮,根据其运动学模型,提出了一种滑转估计方法.分别在崎岖地形和沙地上进行了实验验证,证实了本文提出的接触角和滑转估计方法的有效性.
- 徐贺刘星张振宇伏虎
- 关键词：轮式机器人运动学滑转率
- 基于直线特征提取匹配搜救机器人的同步定位与地图构建被引量：5
- 2013年
- 针对搜救机器人在灾后特征环境下同步定位与地图构建问题,提出了改进动态阈值分裂合并算法,与固定阈值算法相比提高了直线拟合的准确性。推导出匹配条件参数,通过比较始末点距离解决了误匹配,提高了匹配精度。在此基础上,进行全局定位计算。利用最小二乘法进行滤波处理,提高了定位精度。通过仿真与模拟现场实验表明,本文方法能使提取的直线更准确地反映实际地形环境,完成二维栅格地图的实时创建任务。
- 刘少刚郭云龙贾鹤鸣
- 关键词：自动控制技术机器人同步定位与地图构建特征提取
- 三轴仿真转台设计及动力学耦合分析被引量：9
- 2012年
- 首先阐述了转台轴承应拉开合适的间距且装配时使轴承的偏心量同向,及直流力矩电机的选取方法,又给出了三轴仿真转台主要载荷的工程计算方法,然后在ADAMS2003中仿真3个框架分别单独摇摆及分别匀速转动时驱动电机输出转矩情况,再仿真3个框架同时摇摆及同时匀速转动时驱动电机输出转矩的耦合情况,最后进行实验测试,并将实验结果与仿真结果、工程计算结果及最终选取结果进行对比分析,得出3个框架同时转动时,会引起框架间力矩的耦合,驱动电机输出转矩会增加,不考虑3个框架耦合作用的工程计算结果是不准确的,工程设计中选取驱动电机必须以ADAMS中的仿真结果为依据,这就为实际设计中选取驱动电机及进一步的研究工作提供了依据。
- 李强薛开李霞
- 关键词：三轴仿真转台载荷计算仿真
- 基于PSO优化的船舶动力定位观测器被引量：5
- 2015年
- 观测器设计是船舶动力系统至关重要的一个环节,而观测器的参数选取是否合适对动力定位系统的性能将产生很大的影响。建立了船舶非线性无源观测器,为了快速获得精确的观测器参数,提出利用粒子群算法对观测器参数进行寻优,寻优过程中利用观测器的估计偏差作为粒子群的适应度函数。文章最后对参数优化的观测器进行了仿真验证,仿真结果表明优化后的观测器具有较小的估计偏差且能改善动力定位系统的性能。
- 谢业海徐慧璇
- 关键词：动力定位非线性观测器粒子群
