机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2013年
11期
8-15
,共8页
叶平%韩亮亮%张天石%王轩%孙汉旭
葉平%韓亮亮%張天石%王軒%孫漢旭
협평%한량량%장천석%왕헌%손한욱
球形机器人%运动控制%立体视觉%路径跟踪
毬形機器人%運動控製%立體視覺%路徑跟蹤
구형궤기인%운동공제%입체시각%로경근종
Ball-shaped robot%Motion control%Stereo vision%Path tracking
针对现有球形机器人存在环境感知能力较弱、运动控制精度不高的问题,提出一种具有立体视觉的新型球形机器人Visionbot.介绍Visionbot机器人的机械结构,采用具有非完整约束的拉格朗日方程建立该球形机器人的动力学模型.针对状态变量过多难以用于控制系统设计的问题,对球形机器人的动力学模型进行合理简化.利用模型解耦、线性化以及状态反馈等方法,建立该球形机器人的运动控制模型,包括内环力矩控制器和外环路径跟踪控制器.采用延时环节对视觉反馈通道的时延进行建模,建立具有视觉反馈的球形机器人运动控制模型.通过运动仿真试验,研究机器人重摆质量、视觉反馈延时对其运动控制性能的影响,并验证系统设计的可行性.研究结果为Visionbot机器人的优化设计和样机研制提供理论基础.
針對現有毬形機器人存在環境感知能力較弱、運動控製精度不高的問題,提齣一種具有立體視覺的新型毬形機器人Visionbot.介紹Visionbot機器人的機械結構,採用具有非完整約束的拉格朗日方程建立該毬形機器人的動力學模型.針對狀態變量過多難以用于控製繫統設計的問題,對毬形機器人的動力學模型進行閤理簡化.利用模型解耦、線性化以及狀態反饋等方法,建立該毬形機器人的運動控製模型,包括內環力矩控製器和外環路徑跟蹤控製器.採用延時環節對視覺反饋通道的時延進行建模,建立具有視覺反饋的毬形機器人運動控製模型.通過運動倣真試驗,研究機器人重襬質量、視覺反饋延時對其運動控製性能的影響,併驗證繫統設計的可行性.研究結果為Visionbot機器人的優化設計和樣機研製提供理論基礎.
침대현유구형궤기인존재배경감지능력교약、운동공제정도불고적문제,제출일충구유입체시각적신형구형궤기인Visionbot.개소Visionbot궤기인적궤계결구,채용구유비완정약속적랍격랑일방정건립해구형궤기인적동역학모형.침대상태변량과다난이용우공제계통설계적문제,대구형궤기인적동역학모형진행합리간화.이용모형해우、선성화이급상태반궤등방법,건립해구형궤기인적운동공제모형,포괄내배력구공제기화외배로경근종공제기.채용연시배절대시각반궤통도적시연진행건모,건립구유시각반궤적구형궤기인운동공제모형.통과운동방진시험,연구궤기인중파질량、시각반궤연시대기운동공제성능적영향,병험증계통설계적가행성.연구결과위Visionbot궤기인적우화설계화양궤연제제공이론기출.