應用改進輸入整形算法的采摘裝置振動抑制
發(fā)布時間:2021-06-06 16:30
針對松果采摘機器人移動過程中存在的振動問題,提出一種基于強化學習的指定不敏感(SI)輸入整形器控制方法,設計了一種機械手臂擊打式的松果采摘系統(tǒng)。首先通過測量運動過程中的振動幅度大小,并給予強化學習代理體不同的獎勵函數;接著令代理體尋找最大獎勵函數,即達到振動幅度最小的SI輸入整形最優(yōu)參數。然后引入衰減函數使代理體跳出局部最優(yōu)參數,得到全局最優(yōu)參數;最后通過仿真實驗進一步驗證該強化學習的SI輸入整形器算法的消振效果。與SI輸入整形算法相比,振動幅度降低40%,時滯時間縮短46.3 ms。結果表明,所提出的應用強化學習的SI輸入整形器具有較好的振動抑制效果和魯棒性。
【文章來源】:東北林業(yè)大學學報. 2020,48(12)北大核心CSCD
【文章頁數】:6 頁
【部分圖文】:
擊打式松果采摘裝置的結構示意圖
擊打式松果采摘裝置控制策略
圖3所示強化學習方法是一種典型的離散型強化學習控制算法,在沒有任何預先存在的知識的條件下,通過代理體與動態(tài)環(huán)境多次的交互式學習,選擇不同策略,根據不同的狀態(tài)選擇合適的動作得到不同的獎勵,最終得到最優(yōu)解[19-22]。首先,根據SI整形器的設計方法作為參考,設計出一個具有綜合獎勵功能的動態(tài)環(huán)境,結合了輸入整形器設計需滿足的所有約束條件。然后,對傳統(tǒng)的強化學習方法進行一些新的改進,使得代理體可以更有效地解決設備的振動問題。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于旋量理論的六自由度林果采摘混聯(lián)機械臂運動學逆解[J]. 李立君,劉濤,高自成,廖凱,李禹卓,許世斌. 農業(yè)工程學報. 2019(08)
[2]自然光照條件下采摘機器人果實識別的表面陰影去除方法[J]. 熊俊濤,卜榕彬,郭文韜,陳淑綿,楊振剛. 農業(yè)工程學報. 2018(22)
[3]基于輸入整形技術的交流伺服系統(tǒng)抖動抑制[J]. 楊明,曹佳,徐殿國. 電工技術學報. 2018(21)
[4]基于離線學習輸入整形的柔性關節(jié)機械臂振動控制研究[J]. 賈鵬霄,周越,李鑫偉. 振動與沖擊. 2018(13)
[5]Adaptive Proportional-Derivative Sliding Mode Control Law With Improved Transient Performance for Underactuated Overhead Crane Systems[J]. Menghua Zhang,Xin Ma,Rui Song,Xuewen Rong,Guohui Tian,Xincheng Tian,Yibin Li. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2018(03)
[6]連續(xù)體采摘機械臂末端靜態(tài)承載姿態(tài)等效模型建立與驗證[J]. 王皓,高國華,夏齊霄,李煉石,任晗. 農業(yè)工程學報. 2018(05)
[7]考慮關節(jié)柔性的雙連桿機械臂振動控制及實驗研究[J]. 榮吉利,項陽,辛鵬飛,楊永泰,項大林. 宇航學報. 2017(10)
[8]基于混合控制的機械臂定位和振動控制研究[J]. 王曉軍,王宇嘉. 輕工機械. 2017(03)
[9]基于關節(jié)構形空間的混聯(lián)采摘機械臂避障路徑規(guī)劃[J]. 陽涵疆,李立君,高自成. 農業(yè)工程學報. 2017(04)
[10]高階導數和多峰輸入整形的機器人抑振分析[J]. 魏玉蘭,李兵,黃旭,張清珠. 機械設計與制造. 2016(11)
本文編號:3214747
【文章來源】:東北林業(yè)大學學報. 2020,48(12)北大核心CSCD
【文章頁數】:6 頁
【部分圖文】:
擊打式松果采摘裝置的結構示意圖
擊打式松果采摘裝置控制策略
圖3所示強化學習方法是一種典型的離散型強化學習控制算法,在沒有任何預先存在的知識的條件下,通過代理體與動態(tài)環(huán)境多次的交互式學習,選擇不同策略,根據不同的狀態(tài)選擇合適的動作得到不同的獎勵,最終得到最優(yōu)解[19-22]。首先,根據SI整形器的設計方法作為參考,設計出一個具有綜合獎勵功能的動態(tài)環(huán)境,結合了輸入整形器設計需滿足的所有約束條件。然后,對傳統(tǒng)的強化學習方法進行一些新的改進,使得代理體可以更有效地解決設備的振動問題。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于旋量理論的六自由度林果采摘混聯(lián)機械臂運動學逆解[J]. 李立君,劉濤,高自成,廖凱,李禹卓,許世斌. 農業(yè)工程學報. 2019(08)
[2]自然光照條件下采摘機器人果實識別的表面陰影去除方法[J]. 熊俊濤,卜榕彬,郭文韜,陳淑綿,楊振剛. 農業(yè)工程學報. 2018(22)
[3]基于輸入整形技術的交流伺服系統(tǒng)抖動抑制[J]. 楊明,曹佳,徐殿國. 電工技術學報. 2018(21)
[4]基于離線學習輸入整形的柔性關節(jié)機械臂振動控制研究[J]. 賈鵬霄,周越,李鑫偉. 振動與沖擊. 2018(13)
[5]Adaptive Proportional-Derivative Sliding Mode Control Law With Improved Transient Performance for Underactuated Overhead Crane Systems[J]. Menghua Zhang,Xin Ma,Rui Song,Xuewen Rong,Guohui Tian,Xincheng Tian,Yibin Li. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2018(03)
[6]連續(xù)體采摘機械臂末端靜態(tài)承載姿態(tài)等效模型建立與驗證[J]. 王皓,高國華,夏齊霄,李煉石,任晗. 農業(yè)工程學報. 2018(05)
[7]考慮關節(jié)柔性的雙連桿機械臂振動控制及實驗研究[J]. 榮吉利,項陽,辛鵬飛,楊永泰,項大林. 宇航學報. 2017(10)
[8]基于混合控制的機械臂定位和振動控制研究[J]. 王曉軍,王宇嘉. 輕工機械. 2017(03)
[9]基于關節(jié)構形空間的混聯(lián)采摘機械臂避障路徑規(guī)劃[J]. 陽涵疆,李立君,高自成. 農業(yè)工程學報. 2017(04)
[10]高階導數和多峰輸入整形的機器人抑振分析[J]. 魏玉蘭,李兵,黃旭,張清珠. 機械設計與制造. 2016(11)
本文編號:3214747
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