可重構(gòu)機(jī)器人可以根據(jù)不同的任務(wù)需求對(duì)自身構(gòu)形進(jìn)行重新組合與配置,從而表現(xiàn)出許多傳統(tǒng)機(jī)器人所不具有的優(yōu)勢(shì)�！澳K化”與“可重構(gòu)”作為可重構(gòu)機(jī)器人設(shè)計(jì)的兩大基本要求,其主要思想是將一個(gè)復(fù)雜的機(jī)器人系統(tǒng)分解為多個(gè)具有較高便攜性與可維護(hù)性的子系統(tǒng),從而有效縮短機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制造的周期。可重構(gòu)機(jī)器人系統(tǒng)不可避免在未知環(huán)境下完成工作,并且要綜合考慮并確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性、魯棒性、精確性、節(jié)能性等指標(biāo),因此在環(huán)境信息不確定的條件下采用合適的控制策略是十分必要的。最優(yōu)控制作為現(xiàn)代控制理論的重要組成部分,其研究的核心問題是對(duì)于一個(gè)給定的被控系統(tǒng),選擇合適的控制策略使系統(tǒng)的某些性能指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)。對(duì)于可重構(gòu)機(jī)器人系統(tǒng),獲取其最優(yōu)控制策略則需要求解哈密頓-雅克比-貝爾曼方程,而該方程是一類非線性偏微分方程,難以用解析方法求得最優(yōu)解。自適應(yīng)動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法是一種解決非線性系統(tǒng)最優(yōu)控制問題的強(qiáng)有力工具,在自適應(yīng)動(dòng)態(tài)規(guī)劃系統(tǒng)中,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)被設(shè)計(jì)用來近似性能指標(biāo)函數(shù)并估計(jì)哈密頓-雅克比-貝爾曼方程的解。為了在提高可重構(gòu)機(jī)器人系統(tǒng)控制性能的同時(shí)降低控制器所需的能耗代價(jià),本文將自適應(yīng)動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法與最優(yōu)控制理論相結(jié)合,研究可重構(gòu)... 

【文章來源】：長春工業(yè)大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

面向不確定環(huán)境的機(jī)器人系統(tǒng)

第1章緒論3可重構(gòu)攀爬機(jī)器人[8]，實(shí)施目標(biāo)跟蹤可重構(gòu)機(jī)器人[9]，可重構(gòu)爬坡機(jī)器人[10]，蛇形可重構(gòu)機(jī)器人[11]，熱熔合金可重構(gòu)機(jī)器人[12]等，如圖1-2所示。Baca[13]等人研究的可重構(gòu)靈敏性搜索機(jī)器人，模擬了運(yùn)動(dòng)步態(tài)，并在真實(shí)的ModRED系統(tǒng)中實(shí)施。Saleh等人[14]研發(fā)了可重構(gòu)的開門機(jī)器人，主要關(guān)注點(diǎn)是如何防止門因?yàn)榇罅λl(fā)生定位誤差或不精確的建模誤差。Luzius等人[15]研究的可重構(gòu)熱熔式機(jī)器人，它可以擴(kuò)大自身的結(jié)構(gòu)并且在魯棒性以及自適應(yīng)性有著良好的性能。Ning等人[16]提出了一種三維超冗余鏈機(jī)器人系統(tǒng)，無論系統(tǒng)有多少自由度，都可以實(shí)現(xiàn)模塊化擴(kuò)展。Palpacelli等人[17]研究了三自由度的可重構(gòu)并聯(lián)機(jī)械手，機(jī)械手有著簡單的運(yùn)動(dòng)學(xué)以及靜力學(xué)模型。Briot等人[18]提出了可重構(gòu)柔性并聯(lián)機(jī)器人，運(yùn)用動(dòng)力學(xué)模型的遞歸運(yùn)算，減少了機(jī)器人所需要的運(yùn)算時(shí)間以及運(yùn)算量。(a)動(dòng)態(tài)感知可重構(gòu)機(jī)器人[4](b)可重構(gòu)自主開門機(jī)器人[5](c)垂直起降型可重構(gòu)飛行機(jī)器人[6](d)PolyBot鏈?zhǔn)娇芍貥?gòu)機(jī)器人[7](e)可重構(gòu)攀爬機(jī)器人[8](f)實(shí)時(shí)目標(biāo)跟蹤可重構(gòu)機(jī)器人[9](g)可重構(gòu)爬坡機(jī)器人[10](h)蛇形可重構(gòu)機(jī)器人[11](i)熱熔合金可重構(gòu)機(jī)器人[12]圖1-2多種類型的可重構(gòu)機(jī)器人1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀國內(nèi)學(xué)者近年來提出了M-Lattice型可重構(gòu)機(jī)器人[19]，腿輪式可重構(gòu)機(jī)器人[20]，三維可重構(gòu)蛇形機(jī)器人[21]等，如圖1-3所示。在最近幾年，可重構(gòu)機(jī)器人有越來越多的應(yīng)用場(chǎng)合。丁承群等人[22]利用機(jī)器人操作系統(tǒng)，根據(jù)不同模塊硬件組合，研究了可重

第1章緒論4構(gòu)排爆機(jī)器人。劉香玉等人[23]運(yùn)用ADAMS軟件，提出存在行走、滾動(dòng)、步行能力的可重構(gòu)移動(dòng)機(jī)器人。張碩等人[24]根據(jù)Simulink軟件，研究了履帶/輪式形態(tài)可重構(gòu)機(jī)器人。衣正堯等人[25]根據(jù)船廠的實(shí)際應(yīng)用，提出了船舶外板的噴涂可重構(gòu)機(jī)器人。岳念等人[26]根據(jù)圖論理論，建立了可重構(gòu)腿輪時(shí)月面機(jī)器人。與此同時(shí)，隨著對(duì)可重構(gòu)機(jī)器人操作性能及控制精度要求的不斷提高，學(xué)者們還針對(duì)移動(dòng)構(gòu)件快速定位[27]、自動(dòng)分揀[28]、抓取位姿檢測(cè)[29]、網(wǎng)絡(luò)調(diào)相運(yùn)動(dòng)控制[30]等問題進(jìn)行了一定程度的研究。趙博等人[31]使用了積分滑�？刂品椒▽�(shí)現(xiàn)了可重構(gòu)機(jī)器人的分散控制，并可以在實(shí)際中運(yùn)用。周帆等人[32]在力/位置傳感技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了帶諧波傳動(dòng)的可重構(gòu)機(jī)器人分散控制。王樹祥等人[33]提出了基于機(jī)器人關(guān)節(jié)的逆雙曲正弦跟蹤微分算法的速度估計(jì)方法。董博等人[34-36]針對(duì)帶有動(dòng)態(tài)約束諧波傳動(dòng)的可重構(gòu)模塊機(jī)械臂提出了基于關(guān)節(jié)力矩的分散積分滑�？刂�，其中滑�？刂破髦羞\(yùn)用了可變?cè)鲆娉菪惴�。在[36]的基礎(chǔ)上，提出了當(dāng)可重構(gòu)機(jī)器人存在不確定環(huán)境時(shí)，基于力矩傳感的分散最優(yōu)神經(jīng)控制，并且運(yùn)用了自適應(yīng)動(dòng)態(tài)規(guī)劃的方法得到最優(yōu)控制律[37]。在[37]的基礎(chǔ)上，提出了基于自適應(yīng)動(dòng)態(tài)規(guī)劃的評(píng)判-辨識(shí)的分散神經(jīng)最優(yōu)控制方法[38]。趙博等人[39]提出了無模型基礎(chǔ)下的可重構(gòu)機(jī)器人近似最優(yōu)分散跟蹤控制。(a)M-Lattice型可重構(gòu)機(jī)器人[19](b)腿輪式可重構(gòu)機(jī)器人[20](c)三維可重構(gòu)蛇形機(jī)器人[21](d)機(jī)器人移動(dòng)構(gòu)件快速定位[27](e)機(jī)器人自動(dòng)分揀[28](f)機(jī)器人抓取位姿檢測(cè)[29]圖1-3國內(nèi)自主研發(fā)的可重構(gòu)機(jī)器人系統(tǒng)及其相關(guān)技術(shù)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于單元體機(jī)構(gòu)的可重構(gòu)并聯(lián)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析[D]. 黃冠宇.北京交通大學(xué) 2019
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碩士論文
[1]新型可重構(gòu)機(jī)構(gòu)式并聯(lián)機(jī)床的設(shè)計(jì)與動(dòng)力學(xué)分析[D]. 黃慕華.廣西大學(xué) 2019
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[3]可重構(gòu)軟體模塊化機(jī)器人研制及其運(yùn)動(dòng)控制研究[D]. 王羽麟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[4]復(fù)合驅(qū)動(dòng)模塊化可重構(gòu)柔索并聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、協(xié)同避障及動(dòng)力學(xué)研究[D]. 王炳堯.合肥工業(yè)大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3212090