申浩宇博士答辩公告

教学动态

发布时间:2016-06-06浏览次数:1487作者:来源:机电学院供图:审核:

答辩博士：申浩宇

指导教师：吴洪涛教授

论文题目：冗余双臂机器人协调作业系统研究

答辩委员会：

答辩时间：2016年6月11日15:00-17:30

地点：南航明故宫校区15#A307

学位论文简介：

本文针对冗余双臂机器人系统实现协调操作的运动学规划问题、运动学优化问题、动力学建模问题以及载荷分配等问题进行了研究，主要完成的工作包括以下几点：

(1)将避障运动的操作空间缩减为1维的运动空间，提出了可以实现轨迹跟踪运动和避障运动之间主从优先级转换的冗余机械臂避障算法。

(2)对冗余双臂机器人的协调操作系统进行了运动学分析，结合提出的单个机械臂的避障算法，得到了冗余双臂机器人的协调避障算法。

(3)以单个冗余机械臂为研究对象，提出了基于解耦的自然正交补的反向动力学递推建模方法。

(4)进一步对基于解耦的自然正交补的反向动力学建模方法进行了拓展，构建了基于解耦的自然正交补的冗余双臂机器人的动力学模型。

(5)对冗余双臂机器人协调操作闭链系统的力约束问题进行了分析，研究了双臂机器人的无内力的载荷分配方法，并探讨了冗余双臂机器人的力矩优化问题。

(6)搭建了冗余双臂机器人系统的虚拟样机。利用虚拟样机系统，对任务分解，双臂的任务分配等相关问题，进行了研究。

论文主要创新点:

(1)提出了一种基于主从任务转化的冗余机械臂避障算法，减少了避障规划算法的计算量，并消除了在运动学求解中可能出现的一些奇异性问题。

（2）提出了一种利用自运动特性实现避障的冗余双臂机器人协调操作避障算法，解决了冗余双臂机器人在协调操作中的避障问题。

(3)针对冗余双臂机器人的反向动力学建模问题，通过运动学模块等相关概念，推导分析了基于解耦正交补的反向动力学递推建模方法，有效地降低了树形结构系统动力学分析的复杂程度。

(4)提出了一种无内力的载荷分配方法，并以驱动力矩的优化为目的，提出了一种闭链形式的双臂机器人系统的动力学优化求解方法。