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快速连续反应-避障作业环境下的七自由度灵巧臂轨迹规划
被引量：
7
1
作者
任子武
朱秋国
熊蓉
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2015年第6期1131-1144,共14页
人类经长期学习训练后能对高速物体(如棒球、乒乓球等)具有快速连续反应作业的运动技能,从深层次上揭示是由于人体在其训练过程中不断"学习优选"了相应手臂的动作轨迹,并储存了丰富的"经验"和"知识".受...
人类经长期学习训练后能对高速物体(如棒球、乒乓球等)具有快速连续反应作业的运动技能,从深层次上揭示是由于人体在其训练过程中不断"学习优选"了相应手臂的动作轨迹,并储存了丰富的"经验"和"知识".受人体手臂动作此行为机制启发,本文提出一种7-DOF灵巧臂快速连续反应–避障作业的轨迹规划方法.该方法将灵巧臂对高速物体目标作业的轨迹规划问题转化为动作轨迹参数化优选问题,考虑作业过程中灵巧臂的机构物理约束和障碍约束条件,以灵巧臂"目标可作业度"指标构建适应度函数,采用粒子群优化(Particle swarm optimization,PSO)方法优选作业轨迹中的冗余参数;在此基础上利用灵巧臂动作轨迹参数化优选方法构建相应作业环境下的"知识"数据库,实现灵巧臂对高速物体目标的快速连续反应作业.以仿人机器人乒乓球对弈作业为例,将该方法应用于7-DOF灵巧臂乒乓球作业的轨迹规划中.数值实验及实际对弈试验结果表明,该方法不仅能使灵巧臂所规划的轨迹满足灵巧臂机构物理约束与障碍约束条件,同时能实现灵巧臂对乒乓球体的快速连续反应作业,验证了该方法的有效性.
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关键词
七自由度灵巧臂
快速连续反应–避障作业
轨迹参数化
知识数据库
粒子群优化
在线阅读
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职称材料
全局和声搜索方法及其在仿人灵巧臂逆运动学求解中的应用
被引量：
14
2
作者
任子武
王振华
孙立宁
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第7期867-876,共10页
仿人灵巧臂逆运动学(IK)问题可转化为等效的最小化问题,并采用数值优化方法求解.和声搜索(HS)是模拟乐师在音乐演奏中调整音调现象的一种启发式搜索方法,目前还尚未在机器人机械臂逆运动学问题中得到应用.本文提出一种基于粒子群体智能...
仿人灵巧臂逆运动学(IK)问题可转化为等效的最小化问题,并采用数值优化方法求解.和声搜索(HS)是模拟乐师在音乐演奏中调整音调现象的一种启发式搜索方法,目前还尚未在机器人机械臂逆运动学问题中得到应用.本文提出一种基于粒子群体智能的全局和声搜索方法(GHSA),该方法在和声搜索算法中引入微粒群操作(PSO),采用粒子群策略替代常规和声搜索算法中的搜索法则创作新和声,通过粒子自身认知和群体知识更新和声变量位置信息平衡算法对解空间全局探索与局部开发间能力;同时算法还引入变异操作增强算法跳出局部最优解能力,基准函数测试表明该方法改善了全局搜索能力及求解可靠性.在此基础上以七自由度(7-DOF)冗余仿人灵巧臂为例,考虑以灵巧臂末端位姿误差和"舒适度"指标构建适应度函数并采用GHSA算法求解其逆运动学(IK)问题,数值仿真结果表明了该方法是解决仿人灵巧臂逆运动学问题的一种有效方法.
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关键词
和声搜索算法
粒子群优化
七
自由度
仿人
灵巧
臂
逆运动学求解
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职称材料
题名
快速连续反应-避障作业环境下的七自由度灵巧臂轨迹规划
被引量：
7
1
作者
任子武
朱秋国
熊蓉
机构
苏州大学机器人与微系统研究中心
浙江大学智能系统与控制研究所
出处
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2015年第6期1131-1144,共14页
基金
国家自然科学基金(61273340
61473258)资助~~
文摘
人类经长期学习训练后能对高速物体(如棒球、乒乓球等)具有快速连续反应作业的运动技能,从深层次上揭示是由于人体在其训练过程中不断"学习优选"了相应手臂的动作轨迹,并储存了丰富的"经验"和"知识".受人体手臂动作此行为机制启发,本文提出一种7-DOF灵巧臂快速连续反应–避障作业的轨迹规划方法.该方法将灵巧臂对高速物体目标作业的轨迹规划问题转化为动作轨迹参数化优选问题,考虑作业过程中灵巧臂的机构物理约束和障碍约束条件,以灵巧臂"目标可作业度"指标构建适应度函数,采用粒子群优化(Particle swarm optimization,PSO)方法优选作业轨迹中的冗余参数;在此基础上利用灵巧臂动作轨迹参数化优选方法构建相应作业环境下的"知识"数据库,实现灵巧臂对高速物体目标的快速连续反应作业.以仿人机器人乒乓球对弈作业为例,将该方法应用于7-DOF灵巧臂乒乓球作业的轨迹规划中.数值实验及实际对弈试验结果表明,该方法不仅能使灵巧臂所规划的轨迹满足灵巧臂机构物理约束与障碍约束条件,同时能实现灵巧臂对乒乓球体的快速连续反应作业,验证了该方法的有效性.
关键词
七自由度灵巧臂
快速连续反应–避障作业
轨迹参数化
知识数据库
粒子群优化
Keywords
7-DOF humanoid manipulator
rapid and continuous reaction and obstacle avoidance operation
trajectory parameterization
knowledge database
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
全局和声搜索方法及其在仿人灵巧臂逆运动学求解中的应用
被引量：
14
2
作者
任子武
王振华
孙立宁
机构
苏州大学机器人与微系统研究中心
出处
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第7期867-876,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(61005071)
文摘
仿人灵巧臂逆运动学(IK)问题可转化为等效的最小化问题,并采用数值优化方法求解.和声搜索(HS)是模拟乐师在音乐演奏中调整音调现象的一种启发式搜索方法,目前还尚未在机器人机械臂逆运动学问题中得到应用.本文提出一种基于粒子群体智能的全局和声搜索方法(GHSA),该方法在和声搜索算法中引入微粒群操作(PSO),采用粒子群策略替代常规和声搜索算法中的搜索法则创作新和声,通过粒子自身认知和群体知识更新和声变量位置信息平衡算法对解空间全局探索与局部开发间能力;同时算法还引入变异操作增强算法跳出局部最优解能力,基准函数测试表明该方法改善了全局搜索能力及求解可靠性.在此基础上以七自由度(7-DOF)冗余仿人灵巧臂为例,考虑以灵巧臂末端位姿误差和"舒适度"指标构建适应度函数并采用GHSA算法求解其逆运动学(IK)问题,数值仿真结果表明了该方法是解决仿人灵巧臂逆运动学问题的一种有效方法.
关键词
和声搜索算法
粒子群优化
七
自由度
仿人
灵巧
臂
逆运动学求解
Keywords
harmony search algorithm
particle swarm optimization
7-DOF humanoid arm
inverse kinematics solution
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
快速连续反应-避障作业环境下的七自由度灵巧臂轨迹规划
任子武
朱秋国
熊蓉
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2015
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
全局和声搜索方法及其在仿人灵巧臂逆运动学求解中的应用
任子武
王振华
孙立宁
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
14
在线阅读
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职称材料
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
统计分析
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