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复杂可变形线性物体的机器人可靠动态操作研究


复杂可变形线性物体的机器人可靠动态操作研究
基本信息 批准号 61075095 项目名称复杂可变形线性物体的机器人可靠动态操作研究 项目类别面上项目 申请代码 F0306 项目负责人黄剑 负责人职称教授 依托单位华中科技大学 研究期限 2011-01-01 到 2013-12-31 资助经费 38(万元) 项目摘要 中文摘要 复杂可变形线性物体(Deformable Linear Objects, 简称 DLO)的机器人动态操作,是下一代工业机器人 需要解决的关键课题之一,同时也是正在迅猛发展的生物细胞和 DNA 操作、医疗手术等特种机器人所要研 究的核心内容之一。由于 DLO 对象的复杂性和高度柔性,传统机器人操作及装配相关的理论与技术具有相 当大的局限性。针对现有方法的不足以及发展 DLO 对象的可靠机器人操作技术的紧迫性,从研究的角度本 课题意图解决以下几个关键性的问题:1)复杂 DLO 对象的建模理论和仿真工具;2)机器人动态操作复杂 DLO 对象时的故障诊断技术;3)机器人动态操作复杂 DLO 对象时的抑振控制。本项目对于加快新一代机器 人操作技术的发展,推进我国特种机器人理论与实践的研究工作以及促进原始创新具有重要意义。 中文主题词复杂可变形线性物体;机器人操作;抑振控制;; 英文摘要 英文主题词 Deformable linear objects;Robotic manipulation;Vibration damping control;; 结题摘要 针对复杂可变形线性物体(Deformable Linear Objects, 简称 DLO)的机器人操作过程中的欠驱动性、强 非线性、难以测量的大形变以及末端抖振抑制困难等特点,基于建立的合理动力学模型与高速视觉反馈, 以自适应滑模控制和模糊控制为主要方法, 研究 DLO 对象在被机器人快速操作过程中的末端抑振控制问题。 由于基于微分几何理论的 DLO 对象的动力学模型计算过于复杂,无法满足实时性要求,采用有限元方法和

拉格朗日动力学模型相结合的方法,考虑大柔性弹性形变影响,建立了 DLO 的动力学模型。针对该模型在 控制时的不确定和欠驱动特性,提出了扩展的滑模控制方法,实现了柔性 DLO 对象在动态操作过程中的末 端抑振。针对滑模控制过程中控制器输出量过大的问题,提出自适应滑模控制方法,实现了输出饱和约束 下的 DLO 鲁棒抑振控制。采用高速视觉系统获取 DLO 对象运动过程中的状态,提出一种在不依赖 DLO 自身 特性(材料,长度,柔韧度等)和周围环境的 DLO 末端抑振的模糊智能控制方法。采用仿真或实验的方法 验证了所提出的方法的有效性。本项目对于加快新一代机器人操作技术和相关自动化水平的发展,推进我 国特种机器人理论与实践的研究工作以及促进原始创新具有重要的学术意义和实用价值。 成果

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Modeling and control of a novel 会议 narrow vehicle Motion control of intelligent cane robot under normal and 会议 abnormal walking condition Adaptive sliding mode control for manipulating deformable linear 会议 object with input saturation Terminal sliding mode control of 会议 mobile wheeled inverted pendulum Echo state network-based internal model control for 会议 pneumatic muscle system Vibration Damping in Manipulation of Deformable 会议 Linear Objects Using Sliding Mode Control Three-Dimensional Modeling and Simualtion of Manipulating 会议 Deformable Linear objects 基于线性扩张状态观测器的非线性 会议 系统最优控制 Improving strategies on PSO for suborbit launch vehicle 会议 trajectory optimization Nonlinear terminal guidance for hypervelocity vehicles impact in会议 specific direction and speed A new angular method to determine 会议 the objective weights

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Ding, Feng | Huang, Jian | Wang, Yongji | Matsuno, Takayuki | Fukuda, Toshio | Sekiyama, Kosuke Di, Pei | Huang, Jian | Sekiyama, Kosuke | Fukuda, Toshio Ding, Feng1 | Huang, Jian1 | Wang, Yongji1 | Fukuda, Toshio2 | Matsuno, Takayuki2 Mao, Lifei1 | Huang, Jian1 | Ding, Feng1 | Wang, Yongji1 Wu, Jun1 | Wang, Yongji1 | Huang, Jian1 | Zhou, Hanying1 | Cai, Hong1 Feng Ding | Jian Huang | Yongji Wang | Lifei Mao Ding Feng | Huang Jian | Fukuda Toshio | Matsuno Takayuki 许志才 | 王志燊 | 王永骥 Xie, Fuqiang | Yang, Ye | Chang, Songtao | Wang, Yongji Hu, Kun | Liu, Lei | Wang, Yongji | Wang, Zhishen Dong, Shuai | Zheng, Zongzhun | Wang, Yongji | Liu, Lei

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Clearance of flight control law 会议 based on H-infinity theory

Dong, Shuai | Wang, Zhishen | Liu, Lei | Ou, Liuli | Wang, Yongji Lu, Xuefang | Wang, Yongji Weiguang Huo | Jian Huang | Yongji Wang | Jun Wu | Lei Cheng Wu, Jun | Wang, Yongji | Huang, Jian | Xing, Kexin Ding, Feng1 | Huang, Jian1 | Matsuno, Takayuki3 | Fukuda, Toshio2 Lifei Mao | Jian Huang | Feng Ding | Toshio Fukuda | Takayuki Matsuno 茅力非 | 黄剑 | 宋文俊 | 汪 秉文 Guan, Zhi-Hong | Huang, Jian | Chen, Guanrong | Jian, Ming 丁凤 | 黄剑 | 王永骥 Huang Jian | Ding Feng | Wang Huan | Wang Yongji Elobaid Youssif | Huang Jian | Wang Yongji Wakita, Kohei | Huang, Jian | Di, Pei | Sekiyama, Kosuke | Fukuda, Toshio Huang, Jian | Ding, Feng | Fukuda, Toshio | Matsuno, Takayuki Wang, Zhishen | Liu, Lei | Wang, Yongji | Zhao, Dangjun 李传锋 | 王志燊 | 王永骥 | 刘磊 董帅 | 王永骥 | 刘磊 Wu, Jun | Huang, Jian | Wang,

Optimal ascent guidance based on 会议 direct optimization method Control of Upper-Limb 14 Power-Assist Exoskeleton Based 会议 on Motion Intention Recognition Artificial Bee Colony algorithm based Auto-Disturbance Rejection 15 Control for rehabilitation 会议 robotic arm driven by PM-TS actuator Skill-based vibration 16 suppression in manipulation of 会议 deformable linear objects 17 18 19 20 21 Modeling and Control for UW-Car 会议 in Rough Terrain 座椅可移动 2 轮机器人的建模与仿 期刊 真 On the stability of networked 期刊 impulsive control systems 基于模糊控制可变形线性物体机器 期刊 人操作抑振 Vibration Suppression of Deformable Linear Object Based on期刊 Vision Feedback Nonlinear Disturbance Observer Based Robust Tracking Control of期刊 Pneumatic Muscle Human-Walking-Intention-Based Motion Control of an 期刊 Omnidirectional-Type Cane Robot Modeling and Velocity Control for a Novel Narrow Vehicle Based on 期刊 Mobile Wheeled Inverted Pendulum A BMI approach for H2 based 期刊 decomposition 基于 LMI 的滑翔式飞行器鲁棒 H_∞ 期刊 时滞控制 指数标度判断矩阵的一致性调整方 期刊 法研究 Nonlinear Disturbance 期刊

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Observer-Based Dynamic Surface Control for Trajectory Tracking of Pneumatic Muscle System 29 基于 BP 网络的飞行器解耦设计 期刊

Yongji | Xing, Kexin

张珂珂 | 王志燊 | 王永骥 | 刘磊 Wu, Jun1 | Huang, Jian1 | Wang, Yongji1 | Xing, Kexin1 王婧林 | 黄 剑 Mao, Lifei | Huang, Jian | Ding, Feng | Wang, Yongji Ding, Feng | Huang, Jian | Wang, Yongji | Matsuno, Takayuki | Fukuda, Toshio

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RLSESN-based PID adaptive control for a novel wearable 期刊 rehabilitation robotic hand driven by PM-TS actuators 基于动态减背景图像处理算法的可 期刊 变形线性物体识别 Velocity control of mobile 期刊 wheeled inverted pendulum Vibration damping in manipulation of deformable 期刊 linear objects using sliding mode control


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