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《河北工业大学》 2006年
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移动机械手的分层控制结构及其协调控制方法研究

戎辉  
【摘要】:本论文在分析移动机械手运动特性的基础上,分别建立了移动载体和机械手各自的运动学模型,随后根据坐标变换得出了移动机械手的统一运动学模型。利用基于能量的Lagrange动力学方法建立了统一的移动机械手动力学模型,其中还包含了移动载体的非完整约束。并在此基础之上,分别得出了移动载体和机械手各自的子动力学模型,为移动机械手的协调控制奠定了基础。 提出了基于RBF神经网络的分层智能控制器,它仿效人类的行为方式分层,可以实现移动机械手的部分或完全自主控制。本控制器的基本思想是利用神经网络对未知的车体和机械手的运动、移动机械手和外部的干涉进行辨识和补偿。本控制器分为三层:决策层、处理层和执行层。决策层是一个任务规划单元;处理层包括了两个RBF神经网络子控制器,在这层中,未知的移动载体和机械手的动力学参数分别由各自的RBF神经网络辨识,然后补偿到输出的转矩中,形成闭环控制;执行层控制每个关节电机的转动,将处理层得出的关节转矩实现。 在此理论的基础之上本文提出了移动机械手的硬件体系,其中包括移动载体、五自由度机械手,视觉CCD传感器、超声传感器和无线通讯模块等。其中CCD摄像机提取图像实现移动载体的路径跟踪,超声传感器实现避障,无线通讯模块实现远程控制。随后介绍了移动机械手的控制软件,并用matlab进行了运动仿真。
【学位授予单位】:河北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP241

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王建超;基于虚拟现实的机器人遥操作系统设计[D];河北工业大学;2007年
【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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9 林怡青,周其节,毛宗源;一种移动机器人系统的运动学解法[J];华南理工大学学报(自然科学版);2000年04期
10 高龙琴,黄惟一,宋爱国;交互式遥操作机器人实验平台中的通信时延问题研究[J];测控技术;2005年07期
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1 庞文尧;基于C/S模式的远程控制系统研究开发[D];浙江大学;2003年
2 张海燕;虚拟现实遥现遥控远程前端的视觉系统研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
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1 羊劲松;网络环境下的机器人遥操作研究[D];南京理工大学;2004年
2 赵君鑫;移动机械手定位及遥操作[D];河北工业大学;2006年
3 王跃虎;基于虚拟现实的遥操作机器人研究[D];河北工业大学;2006年
【二级引证文献】
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1 王子健;基于虚拟现实技术的机器人遥操作系统设计[D];河北工业大学;2010年
【二级参考文献】
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1 刘欣,张常云,申功璋;空间机器人自主定位定向方法研究[J];北京航空航天大学学报;2001年03期
2 马明山,朱绍文,何克忠,孙海航;室外智能移动机器人运动方向测量系统[J];电子技术应用;1997年04期
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