李奎
- 作品数：4 被引量：15H指数：2
- 供职机构：南京航空航天大学机电学院更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家教育部博士点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更多>>
- 8自由度铺丝机械手的自运动流形分析被引量：3
- 2017年
- 针对梯度投影算法所得冗余机械手关节逆解不一定包括最优解的缺陷,提出一种分析8自由度冗余铺丝机械手关节逆解的流形方法.利用流形法所得逆解包含了冗余机械手的全部关节逆解,有利于实现自运动控制的全面优化.根据逆解流形的空间多维特性,在8自由度铺丝机械手的关节空间内分别定义其位置关节子流形和姿态关节子流形,并分别得到三维空间中仿真映射曲面.结果表明,由于芯模自由度是在固定空间内的运动,相比于7自由度的铺丝机械手,8自由度铺丝机械手的仿真曲面流形在灵活性及避障碍能力方面均有较大提高.最后以飞机S形进气道为例进行仿真,仿真结果表明,仿真轨迹与期望轨迹高度吻合,证明了所提方法的正确性.
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- 关键词：流形逆解进气道
- 冗余机器人逆运动学解流形的多目标优化被引量：10
- 2016年
- 针对冗余机器人逆运动学插值优化算法运算量大、实时性差的缺点,提出一种基于流形的多目标优化算法.将冗余机器人逆运动学解空间看作一个光滑流形,对位置工作空间流形和姿态工作空间流形分别进行降维分析,然后结合提出的优化目标函数得到冗余机器人相应的优化逆解.在冗余机器人多目标优化中各个优化性能指标很可能是相互对立矛盾的,这就需要根据优先权的高低进行加权设置,以达到冗余机器人解空间的整体优化,得到的优化逆解往往不是单个的解,而是一个优化的解流形.最后利用飞机S形进气道进行逆运动学仿真验证了所用方法的合理性.
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- 关键词：冗余流形逆运动学进气道
- 冗余铺丝机械手自运动流形分析及优化被引量：1
- 2017年
- 针对传统位姿分离式铺丝机械手灵活性不足的特点,为了提高航空复合材料铺丝过程的灵活性和避障碍能力,提出一种位姿耦合式冗余铺丝机械手自运动流形的新算法。由于冗余铺丝机械手各关节之间的强耦合性增加了逆解的求解难度,该算法将冗余铺丝机械手的关节逆解分解为已知的Paden-Kahan旋量子问题以及由位置关节组成的特殊旋量子问题,并针对特殊旋量子问题进行求解得到冗余铺丝机械手全部逆解,这样相对于位姿分离式解法有效提高了冗余铺丝机械手逆解的求解效率以及求解直观性。由于冗余铺丝机械手的逆解呈现出流形的结构,所以根据冗余铺丝机械手自运动流形的多维特性,将冗余铺丝机械手的自运动流形分别映射到位置关节空间和姿态关节空间得到其三维仿真曲线。由于冗余铺丝机械手逆解流形中的优化流形在实际控制中更具应用价值,所以在铺丝机械手末端执行器沿芯模轨迹运动速度平稳的前提下为了使机械手各关节速度变化最小,提出以冗余铺丝机械手关节速度组成的约束泛函为目标得到相应的运动学优化流形,并为后续的最优控制奠定了基础。最后以某型号飞机S形进气道为例验证了所提方法的可行性。
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- 关键词：冗余逆解旋量流形
- 冗余铺丝机械手逆运动学的拓扑流形分析被引量：2
- 2017年
- 针对优化的梯度投影算法在冗余铺丝机械手逆运动学求解问题中不一定存在最优解的问题,提出了一种拓扑流形算法。将冗余铺丝机械手的位形空间看作一个光滑流形,对耦合的位置逆解和姿态逆解进行解耦,然后分别针对位置子流形和姿态子流形进行仿真分析得到其相应的仿真拓扑流形。该方法可以将铺丝机械手的运动学问题抽象为数学中的曲面拓扑流形来研究,为铺丝机械手运动学在流形上分析提供了理论基础,同时也为后续铺丝机械手的最优化自运动控制提供了一种新的方法。最后以飞机S形进气道为例进行仿真,验证了所提方法的正确性。
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- 关键词：机械手冗余拓扑流形进气道
