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七自由度空间机臂路径规划的避障研究.pdf 87页
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七自由度空间机臂路径规划的避障研究
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--------------------------Page1--------------------------------------------------------Page2------------------------------ResearchonObstacleAvoidancePlanningForSeven-DOFspacemanipulatorAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofScienceByYangSongqiangeSupervisedbyProf.XiongQingyuSpecialty:ControlScienceandEngineeringCollegeofAutomationofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril,2013--------------------------Page3--------------------------------------------------------Page4------------------------------中文摘要摘要随着我国空间技术的逐步发展，我国的载人航天计划取得了一系列举世瞩目的成就。建造载人空间设施是一个复杂的大型系统工程，需要大量的配套硬件设施。现在的大型空间设施，不论是载人的还是无人的，通常都需要有特定的操作工具来完成重要、复杂和艰巨的任务。空间机械臂能够提高大型空间飞行器在建设、使用、维护等各个环节的效率和安全性，也大大减少宇航员出舱活动的风险。本文针对七自由度空间机械臂运动学规划展开研究，提出了空间机械臂路径规划中的难点——避障问题，解决了空间机械臂碰撞检测和避障的难点，达到了七自由度空间能够躲避障碍物到达目标点的期望。具体内容如下：首先，本文对国内外空间机械臂发展状况做了概述，针对七自由度空间机械臂比六自由度机械臂的优势做了分析，归纳了七自由度机械臂求逆的方法，为课题下一步研究开展做准备。其次，简单介绍了机械臂的相关基础知识，就七自由度机械臂运动学求逆问题，引入了机械臂的臂型角，降低了七自由机械臂运动学求逆的难度。本文还介绍了机械臂的轨迹规划，主要包括常见的关节空间规划和笛卡尔空间规划方法。最后，本文详细介绍了机械臂与障碍物的碰撞检测以及避障的实现。通过分析常见碰撞检测方法的优缺点，本文提出了椭球包围盒法的碰撞检测方法。针对空间机械臂的特殊工作环境，本文提出使用人工势场法和搜索空间法相结合进行避障。本文把机械臂的人工势场势能做为判断运动的标准，即当机械臂的相邻关节角变化一个步长的时候，如果机械臂受到的势能有减小趋势，并且机械臂末端反解得到的各个关节角度不奇异和上一组关节角度连续。如果满足了上述条件，空间机械臂就向下一组关节角移动，最终实现避障效果。本文使用ADAMS与MATLAB建立虚拟仿真系统，验证机械臂在无避障算法的运动和有障碍物情况下的运动情况。经验证，在使用人工势场算法的时候，机械臂能够快速有效的躲避障碍物。论文达到了现阶段的研究目标。关键词：空间机械臂，路径规划，碰撞检测，人工势场法，ADAMSI--------------------------Page5------------------------------重庆大学硕士学位论文II--------------------------Page6------------------------------英文摘要ABSTRACTWiththedevelopmentofChinesespacetechnology,spaceprogramhasmadeaseriesofremarkableachievements.Mannedspacefacilitythatrequiresalargenumberofsupportinghardwarefacilitiesisiscomplexsystemengineering.Modernspaceequipment,whethermannedorunmanned,usuallyrequireaspecificoperatingmechanismtotheimportant,complicatedtask.Spacemanipulatorcanhelptoaccomplishtheconstruction，useandmaintenanceforlargespacecraft,andraiseallaspectsoftheefficiencyandsafety,butalsogreatlyreducetheriskof
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七自由度空间机械臂避障路径规划方法
优质期刊推荐上传用户：jgyxsiesqx资料价格：5财富值&&『』文档下载 ：『』&&『』所属分类：机构：北京工业大学机械工程与应用电子技术学院基金：国家自然科学基金资助项目()分类号：TP241文献出处：关 键 词 ：&&&&&权力声明：若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请点击。摘要：基于单树随机树搜索算法(Single directional rapidly-exploring random tree,single-RRT)和双树随机树搜索算法(Bi-directional rapidly-exploring random tree,bi-RRT),对7R机械臂的避障达点运动规划展开系统研究。基于single-RRT算法进行避障达点运动的数值仿真和实物样机试验。提出一种新的bi-RRT算法,结合末端姿态调整和关节自运动来生成目标树。并利用7R机械臂的解析逆解,生成目标位形。传统的bi-RRT算法只给定了一个目标位形,而新算法中目标点树根是由一群目标位形组成。在给定的障碍物环境中,机器人自动选择某一合适的位形作为目标节点来引导搜索树最有效地生长。通过数值仿真,验证该方法的优越性。利用Matlab和C++的混合编程和OpenGL开发了7R机械臂避障达点运动规划仿真软件。利用该软件,对基于bi-RRT的7R机械臂避障达点运动规划进行虚拟样机的试验研究。Abstract：Single directional tool called random tree algorithm based on random single tree tree search. Single-RRT) and dual tree random tree search algorithm (i.e. tool called random tree, bi-RRT, 7R manipulator obstacle avoidance motion planning of reaching point expansion system research. Numerical simulation and physical prototype test of the obstacle avoidance motion based on single-RRT algorithm. A new bi-RRT algorithm is proposed, which combines the end pose adjustment and the joint self motion to generate the target tree. And using the analytical inverse solution of the 7R robot arm to generate the shape of the target. The traditional bi-RRT algorithm is only given a target position, and the new algorithm is composed of a group of target position. In a given obstacle environment, the robot can automatically select a proper position as the target node to guide the search tree growth. The superiority of the method is verified by numerical simulation. Using the mixed programming of Matlab and OpenGL and the development of 7R, the software of motion planning for obstacle avoidance of C++ manipulator is developed. Using the software, the virtual prototype of the bi-RRT based 7R robot arm to avoid obstacles is studied.正文快照：0前言。本文基于两种不同的快速扩展随机树搜索算法(Rapidly-exploring random tree,RRT),对7R机械臂避障达点运动规划进行了系统地研究。对于空间任务,考虑末端的位置和姿态,工作空间的维数是六。7R机械臂是一种典型的空间冗余度机器人,其冗余度为1。此外,拟人机械臂大多都分享到：相关文献|基于RBF神经网络和二次规划的冗余机械臂避障问题研究--《机电工程》2016年01期
基于RBF神经网络和二次规划的冗余机械臂避障问题研究
【摘要】：针对冗余机械臂的运动灵活性问题,提出了一种基于径向基函数(RBF)神经网络模型和二次规划技术的避障方法。该方法通过建立避障模型来对障碍物和机械臂的关节转角极限等约束进行描述,通过采用调整神经网络输出权值的方法使机械臂逐渐达到最佳运动构型;结合Lyapunov稳定性分析原理,验证了该方法的有效性;利用预选关键杆件方法和离线训练出了机械臂在任意构型下的网络权值模糊查询表,极大地提高了网络的收敛速度,从而可以将该方法应用到机械臂的动态避障规划中;最后,利用一种新型7自由度机械臂对该方法进行了仿真验证,并结合基于雅克比矩阵伪逆的方法进行了对比研究。研究结果表明,该方法计算效率高,适合解决使机械臂在准确跟踪轨迹的同时避开关节转角极限和避障的问题。
【作者单位】：
【关键词】：
【基金】：
【分类号】：TH112;;TP242【正文快照】：
0引言机械臂的主要任务之一是在任务空间以最小的误差来跟踪预定轨迹。在实际应用中,机械臂的运动性能会受到类似关节转角范围、任务空间中存在障碍等的限制,然而冗余机械臂能很好地解决这些问题。冗余度机械臂的自由度大于任务空间的自由度,所以它能以任意的构型到达指定的位
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【参考文献】
中国期刊全文数据库
李景春,齐瑞贵,张国忠;[J];机械与电子;2004年09期
贾庆轩;张倩茹;高欣;陈钢;宋荆洲;;[J];机器人;2013年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库
焦恩璋;陈美宏;;[J];电焊机;2009年12期
陈平;刘国海;;[J];机床与液压;2006年12期
王效岳;孙秀军;刘好明;杨燕;;[J];机床与液压;2008年04期
陈美宏;焦恩璋;;[J];机床与液压;2011年15期
申浩宇;吴洪涛;陈柏;丁力;杨小龙;;[J];机器人;2014年04期
武春岭;李贺华;鲁先志;;[J];计算机测量与控制;2015年03期
张立栋;李亮玉;王天琪;;[J];机械科学与技术;2015年10期
陈志国;傅毅;须文波;孙俊;;[J];计算机工程与设计;2013年12期
中国博士学位论文全文数据库
唐奥林;[D];上海交通大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库
马华栋;[D];浙江大学;2011年
陈平;[D];江苏大学;2006年
孙秀军;[D];山东理工大学;2007年
陈美宏;[D];南京林业大学;2010年
刘洲平;[D];南昌航空大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库
孙立宁;赵建文;杜志江;;[J];机械工程学报;2007年05期
方承;赵京;;[J];机械工程学报;2010年19期
【相似文献】
中国期刊全文数据库
侯保林,樵军谋,韩宏潮;[J];机械设计;2004年01期
贾宏亮;姚琼;黄强;;[J];中国空间科学技术;2008年03期
李斌;;[J];机器人技术与应用;2008年03期
;[J];机械研究与应用;2009年01期
任美玲;陶大锦;;[J];出国与就业(就业版);2012年02期
刘朋增;;[J];企业导报;2013年11期
;[J];机器人情报;1994年01期
贺棚梓;;[J];太空探索;2014年02期
张畅;唐立军;吴定祥;贺慧勇;司妞;李涛;;[J];电子科技;2014年04期
杨孝文;;[J];共产党员;2008年14期
中国重要会议论文全文数据库
王印超;赖小明;杨学宁;李建永;陈化智;陶建国;;[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第九届学术年会论文集（下册）[C];2012年
张继辉;;[A];第九届河南省汽车工程技术研讨会论文集[C];2012年
黄登峰;陈力;;[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集（下）[C];2007年
陈瑞燕;梁辉;冯永;;[A];第十三届中国科协年会第13分会场-海洋工程装备发展论坛论文集[C];2011年
朱华里;张芳;;[A];1996年中国控制会议论文集[C];1996年
郑桦;丛爽;魏子翔;;[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年
刘达;王田苗;张浩;;[A];第十二届全国机构学学术研讨会论文集[C];2000年
韩清凯;张昊;高培鑫;刘金国;;[A];第十四届全国非线性振动暨第十一届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集与会议议程[C];2013年
梁捷;陈力;;[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集（下）[C];2007年
刘庆杰;许向阳;戴亚平;;[A];全国炼钢连铸过程自动化技术交流会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库
;[N];新华每日电讯;2008年
葛秋芳;[N];新华每日电讯;2008年
毛毛;[N];中国高新技术产业导报;2000年
;[N];中国信息报;2000年
王晓晨 潘晨;[N];中国航天报;2012年
张晓祺;[N];新华每日电讯;2013年
付毅飞;[N];科技日报;2014年
子虎;[N];北京科技报;2004年
张雪松;[N];中国航天报;2013年
;[N];中国有色金属报;2003年
中国博士学位论文全文数据库
王琨;[D];中国科学技术大学;2013年
杜滨;[D];北京工业大学;2013年
张鹏;[D];吉林大学;2010年
唐志国;[D];吉林大学;2011年
丛佩超;[D];哈尔滨工业大学;2009年
杜艳丽;[D];吉林大学;2014年
廖一寰;[D];国防科学技术大学;2011年
石进峰;[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2014年
张奇;[D];哈尔滨工业大学;2014年
刘洋;[D];华中科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库
庞征博;[D];大连理工大学;2012年
李彬;[D];华南理工大学;2015年
刘彩凤;[D];燕山大学;2015年
王海滨;[D];东北林业大学;2015年
贾召敏;[D];南京理工大学;2015年
张会会;[D];南京理工大学;2015年
吴诚骁;[D];上海交通大学;2015年
林俐;[D];上海交通大学;2015年
谢广庆;[D];上海交通大学;2015年
岳宗帅;[D];沈阳理工大学;2015年
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