国家高技术研究发展计划(2007AA041603) 作品数:19 被引量:57 H指数:4 相关作者: 马宏绪 彭胜军 朴松昊 钟秋波 薛晗 更多>> 相关机构: 国防科学技术大学 哈尔滨工业大学 浙江大学 更多>> 发文基金: 国家高技术研究发展计划 国家自然科学基金 国防科技大学优秀研究生创新基金 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 理学 更多>>
仿人跑步机器人稳定性与控制策略研究进展 被引量:4 2011年 针对仿人跑步机器人稳定性和控制策略的研究现状与发展趋势进行了探讨。首先,分析了仿人跑步模型的固有特性,包括单边约束特性、系统混杂特性和变拓扑结构特性,介绍了基于ZMP(Zero Moment Point)和零化角动量的稳定性判据以及基于庞加莱映射和极限环的稳定性判据,总结了基于轨迹规划的时变控制策略和基于虚拟约束的定常控制策略,并分析了2种控制策略各自的优缺点,指出仿人跑步机器人研究领域的难点问题和未来工作。最终目标是将这些稳定性判据和控制策略应用到仿人跑步机器人,以提高其跑步运动的性能。 彭胜军 税海涛 马宏绪关键词:稳定性 控制策略 基于改进NSGA-Ⅱ的仿人机器人上楼梯运动规划方法 2014年 针对当前仿人机器人运动优化算法多采用对能耗、稳定性及速度等单目标优化而存在一定的局限性的问题,提出了一种基于多目标优化的仿人机器人上楼梯运动优化方法。针对NSGA-Ⅱ——经典的带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA)的快速非支配排序效率较低的问题,提出了一种基于自调整二叉搜索树的改进NSGA-Ⅱ方法,并采用改进的NSGA-Ⅱ算法实现了仿人机器人上楼梯运动参数优化。通过仿真和实际实验对比了优化前后仿人机器人的能耗和稳定性。实验表明,采用这种方法能克服单目标优化的缺点,在同时满足多个目标需求的同时有效地实现仿人机器人上楼梯。 许宪东 关毅 洪炳镕 朴松昊 钟秋波 蔡则苏关键词:仿人机器人 仿人跑步机器人机构与步态规划综述 被引量:2 2009年 阐述了仿人跑步机器人研究的必要性,介绍了几款国外典型的仿人机器人机构设计和驱动系统设计,对仿人跑步机器人的步态规划问题进行了综述,并指出仿人跑步机器人领域的研究难点和未来研究方向。 彭胜军 金晓飞 马宏绪关键词:步态规划 双足步行机器人转弯步态规划及其实现 被引量:5 2010年 针对双足步行机器人的转弯步态规划及其实现问题进行了研究.首先介绍了双足步行机器人转弯步态规划方法和所涉及的关键问题,包括关键点轨迹插值和逆运动学解算,然后给出了实现双足步行机器人转弯步态规划的具体步骤,最后通过对实验室新研制的双足步行机器人转弯运动进行仿真和实验研究,证实了本文所提出的几何约束加修正补偿的双足步行机器人转弯步态规划方法的有效性和可行性. 彭胜军 税海涛 杨庆 马宏绪关键词:双足步行机器人 步态规划 三次样条插值 混合无线传感器网络移动节点部署优化 被引量:2 2010年 为了提高随机部署条件下无线传感器网络对目标监测区域覆盖质量,将目标区域划分为彼此相邻但互不重合的子区域,根据各子区域的期望覆盖质量,并利用改进的粒子群算法优化各子区域节点的分布密度;然后在节点间建立虚拟力场,利用虚拟力调整移动节点的部署位置.仿真实验结果表明,该方法能有效优化移动节点的部署,改善目标区域内节点的分布情况,提高无线传感器网络的覆盖服务质量. 李济泽 李科杰 宋萍关键词:无线传感器网络 模糊机会约束规划的混沌量子蚁群算法及收敛性 被引量:3 2009年 模糊机会约束规划因其非线性、非凸性及模糊性,对经典的优化理论提出了极大的挑战。设计了一种基于模糊模拟的混沌量子蚁群算法,为解决复杂的模糊机会约束规划问题提供了有力的工具。算法中每只蚂蚁携带一组表示蚂蚁当前位置信息的量子比特,采用随机干扰离散量子交叉,进行高斯量子变异,为量子旋转门更新设计基于梯度的转角计算方法。在每次迭代的当前全局最优解附近使用混沌量子搜索,搜索范围随迭代次数而逐渐减小,因而在初期能防止陷入局部最优,后期能提高搜索精度。证明了该蚁群算法的收敛性。数值案例研究验证了该算法的有效性、稳定性及准确性。 薛晗 金敏 马宏绪关键词:蚁群算法 量子计算 混沌 空间机器人随机故障容错规划的蜜蜂算法 被引量:2 2009年 本文为解决复杂的随机规划问题设计了一种基于随机模拟的混沌量子蜜蜂算法,证明了该算法的收敛性,并分析了算法的收敛速度.分析6自由度空间机器人系统的不确定性,采用基于微分变换法进行误差分析,建立了随机数学规划模型.为涉及故障前后运动学与动力学约束限制的容错轨迹规划,以加权最小驱动力矩为优化性能指标,采用混沌量子蜜蜂算法求解全部工作时间中机械臂故障前后的最优轨迹.通过降低异常关节的运动速度来降低故障关节力矩,保证机械臂在发生故障后具有较高的操作能力.案例研究验证了该算法的有效性、稳定性及准确性. 薛晗 李迅 彭胜军 马宏绪关键词:故障容错 一种有效的车道线识别与偏道预警方法 被引量:3 2011年 室外自然光照条件下进行车道线检测时,光照强度和视野角度变化常常会对识别的结果产生较大影响。为此提出了一种基于自适应视频源参数调解的车道线实时检测方法。该方法通过实时动态调解视频源参数(白平衡、Gamma值)等适应室外光照环境。采用Ada-boost算法训练分类器获得感兴趣车道线区域图像,有效地缩小了图像处理范围,减少了运算量。提出了一种基于冒泡排序法的哈夫变换方法,在边缘检测过程中有效地过滤背景噪声,提高车道线检测的鲁棒性。实验表明视频源参数动态调解算法可以适应各种室内、外自然光照条件,提高了车道线识别精度。车道线中心线和侧向距离偏差检测及预警过程能够及时给出预誓信息,有效地避免了高速行驶的自主车辆偏道现象。 杨晶东 杨敬辉 朴松昊关键词:GAMMA值 白平衡 哈夫变换 小型仿人机器人逆运动学分析及步态规划 2011年 基于机器人学的理论基础,在对小型仿人机器人几何机构和行走特点进行分析的基础上,加入了机构的约束条件,讨论了这些约束条件的来源,并用"滑移杆"化简方法进行了逆运动学变换,得到了逆运动学方程的反解。在此基础上实现对机器人步态规划,并且进行了验证。 王勇 闫腾达 付庄 赵言正关键词:仿人机器人 逆运动学分析 步态规划 一种仿人机器人跑步状态分析模型 被引量:3 2011年 依据仿人机器人跑步的动力学特性,通过对仿人机器人虚拟加速度传感器输出的信号进行分析,建立了仿人机器人跑步相关特征值的概率模型.针对仿人机器人的结构,分析了在整个跑步过程中惯性力和弯矩的作用,对跑步状态的影响,获取虚拟加速度传感器输出的信号,采用小波变换分析动态信号,同时进行快速傅里叶变换,在频域上提取能量特征值.使用马氏距离作为稳定跑步的判定标准,并给出了定量描述.在ADAMS软件中搭建仿人机器人,虚拟加速度传感器设置在质心处,进行跑步仿真实验,仿真实验结果表明,该模型能够反映仿人机器人的跑步特性,仿人机器人能够在跑步状态发生改变时,根据跑步特征及时调整步态,保证其稳定性. 王险峰 洪炳镕 朴松昊 钟秋波关键词:仿人机器人 加速度传感器 小波变换