国家自然科学基金(50775013)
- 作品数：16 被引量：63H指数：6
- 相关作者：孙汉旭贾庆轩刘大亮郑一力兰晓娟更多>>
- 相关机构：北京邮电大学北京林业大学时代集团公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划高等学校科技创新工程重大项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术天文地球金属学及工艺更多>>
- 基于ADAMS的球形机器人加速特性分析被引量：4
- 2009年
- 针对以配重改变重心为驱动的球形机器人进行了加速特性分析。通过牛顿-欧拉法建立了该类球形机器人直线运动的动力学模型,并对该非线性的动力学方程进行了简化,从而得到其加速度的振动微分方程。基于该方程分析了球形机器人的加速特性,以及机器人不同结构参数对其加速特性的影响。最后,利用ADAMS对球形机器人在硬质平坦路面上的运动进行了仿真,获得并分析了不同结构参数条件下球形机器人的加速度曲线,实验结果验证了动力学模型的有效性和准确性,为球形机器人的结构优化设计提供了依据。
- 赵凯亮孙汉旭贾庆轩刘大亮史成坤
- 关键词：球形机器人ADAMS
- 基于容错策略的球形机器人控制系统被引量：6
- 2010年
- 基于容错策略对具有高可靠性的一种球形机器人控制系统进行研究。根据球形机器人自主运动的任务要求将控制问题分解为8个局部控制器,并基于局部控制器的结构研制基于多传感器的球形机器人嵌入式控制系统。这些局部控制器相互之间存在通信和信息交互的能力,在任务分配和协作方面具有自主性。基于冗余容错控制技术设计球形机器人的冗余双备份伺服控制子系统,以提高控制系统的可靠性。其中,冗余双备份伺服控制子系统是由两个相同的备份模块组成的,通过故障检测、故障定位以及系统恢复实现容错功能,而且冗余结构能够根据故障情况进行重组。基于时间容错和信息容错的技术设计球形机器人的软件系统,并设计监控软件监视软件系统的运行状态。球形机器人的控制系统试验表明基于容错策略设计的球形机器人控制系统是可行的、有效的。
- 孙汉旭刘大亮贾庆轩张延恒
- 关键词：球形机器人机器人控制系统容错策略
- 一种新型水下球形机器人的旋转运动分析被引量：1
- 2010年
- 以水下球形机器人BYSQ-2为研究对象,忽略水阻力矩对其球壳旋转的影响,分三种情形研究了配重转动时球壳的运动特性,并用Kane方法建立了动力学模型。在MATLAB中对所建立的动力学模型进行了仿真,仿真结果显示的球壳的旋转规律和运动特点如下:当短轴电机驱动时,球壳会向与配重旋转方向相反的方向旋转;当长轴电机驱动时,球壳的旋转不会改变推进器的推进方向,短轴的姿态会随着配重的旋转改变;短轴电机和长轴电机同时驱动,控制调节力矩输入,可使推进器的推进方向调节到任意方向。这些结果可作为进一步研究BYSQ-2的水下运动控制的理论基础。
- 兰晓娟孙汉旭贾庆轩李红义
- 关键词：KANE方法
- 带可伸缩操作臂的球形机器人的研制被引量：7
- 2009年
- 针对目前球形机器人不具备操作能力的不足,介绍了一种带有可伸缩操作臂的新型球形移动机器人BYQ-IV,对该机器人的机械结构进行了详细的描述和分析,并给出了无线分布式的机器人运动控制系统和基于adhoc网络的人机无线通信系统,提出了基于状态反馈的运动控制方法.最后,通过对样机的实验分析验证了该设计和控制方法的有效性.
- 孙汉旭郑一力贾庆轩刘大亮史成坤
- 关键词：球形机器人操作臂分布式控制系统
- 一种可载人行走的双轮机器人被引量：5
- 2009年
- 研制了一种具有动平衡和载人行走能力的双轮机器人样机.介绍了机器人的工作原理和机构组成,分析了机器人的动态行走特性,设计开放式控制系统,提出了由电流环、速度环和位置环组成的三回路控制策略.该机器人具有体积小、结构紧凑、安全性高的特点.实验结果表明,该机器人具有载人行走的能力,能够有效地实现机器人的动态平衡控制.
- 刘大亮孙汉旭贾庆轩
- 基于立体视觉定位的球形机器人系统研制被引量：3
- 2012年
- 针对目前球形机器人定位问题,提出了基于立体视觉定位的球形机器人BYQ-6b.采用双目相机实时地获取周围环境连续的图像序列,并提取图像特征.通过左右帧图像的特征匹配、前后帧图像的特征跟踪以及运动估计算法等获得球形机器人在前后帧图像之间的运动增量,最后获得球形机器人的全局位姿.详细介绍了BYQ-6b球形机器人的机械结构、控制系统以及立体视觉定位的实现方法.实验结果验证了所提出的系统设计与立体视觉定位方法的可行性.
- 叶平李自亮王轩孙汉旭
- 关键词：球形机器人
- Variable Structure Control of Pendulum-driven Spherical Mobile Robots
- In this paper, we propose a hierarchical sliding mode control approach for a fixed point regulation of pendulu...
- Yu TaoSun HanxuJia Qingxuan
- 双目立体视觉栅格地图构建方法被引量：3
- 2012年
- 本文基于立体视觉定位技术,提出了基于双目立体视觉的栅格地图构建方法,用以解决目前视觉SLAM技术构建的稀疏特征地图难以直接用于自主导航的问题。本文提出的方法仅以视觉信息作为输入实时完成移动机器人自定位与外界环境栅格地图的构建。首先采用双目立体视觉定位获取机器人运动参数,利用稠密匹配估算空间点云分布,在考虑机器人实际高度的情况下将三维点云投影成二维数据,最后通过二值贝叶斯滤波器在线构建栅格地图。本文所构建的栅格地图包含环境几何信息,可直接应用于机器人路径规划与导航。实验结果验证了本文所以出的定位与地图构建方法的可行性。
- 王轩叶平贾庆轩
- 关键词：机器视觉
- 一种球形机器人的非线性滑模运动控制被引量：7
- 2008年
- 基于非线性滑模控制方法,对一种欠驱动的球形机器人的运动控制问题进行了研究.球形机器人的输入由两个相互正交的力矩组成.在非完整约束的条件下,分别建立球形机器人的运动学和动力学模型,并通过输入变换将动力学模型变换为一个两输入的二阶系统.基于非线性滑模控制方法分别设计了横向姿态控制器和纵向速度控制器,可以保证被控的运动状态收敛到期望的邻域内.仿真和实验结果验证了所建立的动力学模型和控制方法的有效性.
- 刘大亮孙汉旭贾庆轩
- 关键词：球形机器人非完整约束动力学建模滑模控制
- 球形机器人动力学建模及运动特性分析
- 2012年
- 利用凯恩方法建立了非理想条件下球形机器人的动力学模型。分析了关节摩擦、滚动摩阻力矩、球壳不圆对球形机器人运动特性的影响,给出了球形机器人运动过程中球壳打滑问题产生的原因,仿真结果为球形机器人控制策略和机械设计提供了理论依据。
- 郑一力孙汉旭
- 关键词：球形机器人动力学
