陕西理工大学机械工程学院张鹏超教授团队基于视觉引导的机器人自主装配关键技术及装备技术
张鹏超 男，1977年生，工学硕士，教授，硕士生导师，陕西省工业自动化重点实验室常务副主任。主持并完成陕西省科技厅工业科技攻关项目1项、陕西省科技厅统筹创新工程计划项目1项、陕西省教育厅重点项目2项、陕西省教育厅专项项目1项；参与国家自然科学基金青年科学基金项目及其它省部级项目的研究工作。在国内外重要刊物上发表学术论文35篇，其中SCI收录8篇、EI收录8篇、CSCD收录6篇，授权国家发明专利15项。以第一完成人获陕西省科学技术二等奖 2 项、三等奖 1项，陕西省电子学会科学技术奖二等奖1项，陕西理工大学优秀科技成果奖一等奖2项。
研究方向
1.智能控制理论与应用
研究方向简介：主要研究方向有针对机械臂路径规划问题的“变参递归神经网络的研究与应用”、针对目标识别问题的“卷积神经网络的研究与应用”、针对移动机器人协同控制问题的“模糊滑膜控制理论的研究与应用”、针对多机器人路径规划问题的“多机器人避碰协调控制算法的研究与应用、针对水果采摘机器人的研究与应用。
2.计算机视觉研究
研究方向简介：主要研究方向有针对地图构建问题的“视觉SLAM算法研究与应用”、针对复杂环境下图像失真问题的“图像增强算法的研究与应用”、针对朱鹮检测算法模型参数多问题的“朱鹮检测算法轻量化的研究与应用”、针对水果识别效率低的问题的水果图像分割的研究与应用。
基于视觉引导的机器人自主装配关键技术及装备技术介绍：
研究视觉装配机器人应用中的目标检测定位技术及机械臂柔顺控制技术，提高复杂环境下装配机器人的控制精度及工作效率，主要进行了基于视觉的移动机械臂高精度定位检测技术及控制器开发；工业机器人专用高速伺服控制器研究与应用；基于卷积神经网络的零件识别与测量方法研究；面向装配机器人的机械臂柔顺控制方法研究等。系列成果先后荣获陕西高等学校科学技术二等奖、陕西省电子学会科学技术二等奖、陕西省科学技术三等奖。
【 中文摘要 】本发明公开了一种轮式移动机器人三闭环编队轨迹跟踪控制方法，包括以下步骤：S1.建立单个机器人的运动学模型，求解该机器人的运动学方程；S2.对跟随机器人与虚拟领航者进行相对位姿分析，得相对误差方程；S3.设计轮式机器人的控制系统，包括：根据运动学方程和相对误差方程，引入中间控制量，设计中间控制率和速度控制率；根据误差方程设计角速度控制率；S4.通过调节中间控制率、速度控制率和角速度控制率中的参数，使内环收敛速度依次大于中环、外环收敛速度。本发明提供了一种轮式移动机器人三闭环编队轨迹跟踪控制方法，保证了闭环系统的稳定性。
【 英文摘要 】The present invention discloses a wheeled mobile robot three-closed-loop formation trajectory tracking control method, It includes the following steps : S1. Establish a kinematic model of a single robot and solve the kinematic equation of the robot; S2. Analyze the relative pose of the following robot and the virtual pilot to obtain the relative error equation; S3. Design the control system of the wheeled robot, including : according to the kinematic equation and the relative error equation, introduce the intermediate control quantity, design the intermediate control rate and speed control rate; design the angular velocity control rate according to the error equation; S4. The parameters in the velocity control rate and angular velocity control rate make the convergence velocity of the inner ring greater than the convergence velocity of the middle ring and the outer ring in turn. The present invention provides a three-loop formation trajectory tracking control method for wheeled mobile robots, which ensures the stability of the closed-loop system.
【 DWPI用途 】
【 DWPI优势 】
引入中间控制量，根据运动学方程和相对误差方程设计中间控制率和线速度控制率从而保证闭环系统的稳定性。
【 DWPI新颖性 】
该方法涉及建立单个机器人的运动学模型。 求解机器人的运动学方程。 对跟随机器人和虚拟飞行员进行相对位姿分析，得到相对误差方程。 设计了轮式机器人的控制系统。 引入中间控制量，根据运动学方程和相对误差方程设计中间控制率和线速度控制率。 根据误差方程设计角速度控制率，其中，通过调整中间控制率、速度控制率和角速度控制率中的参数，使内环收敛速度依次大于中环和外环收敛速度。
【 用途 】
| 计算控制 | 控制方法 | 三闭环编队轨迹跟踪控制方法 |
| 机器人 | 轮式移动机器人 |
【 技术功效 】
| 技术功效句 | 为了实现稳定的三闭环控制; 从而保证闭环系统的稳定性 |
| 技术功效短语 | 稳定闭环; 实现环控制; 保证闭环系统稳定性 |
| 技术功效1级 | 稳定性; 可控性 |
| 技术功效2级 | 稳定性提高; 可控性 |
| 技术功效3级 | 闭环稳定性提高; 实现环可控性; 闭环系统稳定性提高 |
| 技术功效TRIZ参数 | 13-稳定性;37-控制与测量的复杂性; |
【技术分类】
【行业分类】
| 国民经济行业分类 | 制造业 |
| 国民经济行业(主) | 制造业 |
| 新兴产业分类 | 人工智能 |
| 新兴产业(主) | 人工智能 |
| 知识密集型分类 | 新装备制造业 |
| 学科分类 | 工程 |
| 数字经济核心产业 | 数字产品制造业 |
CN202010109855.3(当前专利)
申请号
| 代理机构 | 成都方圆聿联专利代理事务所(普通合伙) 51241 |
| 代理人 | 宋红宾 |
| 申请语言 | 汉语 |
| 审查员 | 张浩 |
