韩冬 作品数:12 被引量:35 H指数:3 供职机构: 西北工业大学航天学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家杰出青年科学基金 中央高校基本科研业务费专项资金 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 航空宇航科学技术 电子电信 更多>>
未知大负载机械臂自适应变结构控制 2019年 本文提出了一种自适应变结构控制方法。采用自适应控制器估计动力学参数偏差,保持机械臂末端速度跟踪的精度,滑模变结构控制实现机械臂末端位置跟踪。通过Lyapunov方法证明了闭环系统的稳定性并进行了计算机仿真。仿真结果表明,该方法参数辨识收敛,在位置与速度上均有较高的跟踪精度。 韩冬关键词:机器人 自适应控制 变结构控制 空间机器人抓捕目标碰撞后的复合体稳定控制 被引量:3 2018年 空间机器人抓捕目标后构成新的组合航天器.因目标运动估计误差以及抓捕器位姿解算误差,造成抓捕过程的碰撞,碰撞产生的扰动力矩会造成空间机器人失稳,严重时将导致抓捕任务的失败.针对这一问题,提出基于反作用轮重配的反步积分滑模控制方法,通过控制空间机器人的反作用轮吸收角动量,实现复合航天器稳定控制.本文首先对包含反作用轮的复合航天器进行姿态误差动力学建模,然后根据碰撞过程中冲击力大,碰撞时间短的特点,提出了改进的滑模控制方法,并通过Lyapunov方法证明了系统稳定性,最后通过伪逆法将控制力矩在冗余配置的反作用轮间重新分配来完成复合航天器姿态稳定控制.通过仿真对所提出稳定控制方法的正确性和有效性开展验证,结果表明:本文提出的方法具备实现碰撞后复合航天器稳定的能力,算法具有很强的鲁棒性与工程实用性. 韩冬 韩冬 黄攀峰关键词:空间机器人 空间冗余机械臂路径规划方法研究 被引量:14 2019年 针对空间站遥操作7DOF冗余机械臂路径规划的安全性、可靠性问题,提出了基于臂型角逆运动学的优化A*路径规划算法.本文根据臂型角参数化完善了逆运动学方法,得到了32组完备逆解集,增加了路径规划时逆解选择的灵活性;通过臂型角搜索和最小奇异值优化A*路径规划算法,提高机械臂避障、避奇异能力,机械臂操作的灵活性和路径的安全可靠性;同时根据路径优化策略,有效平滑了路径,减少了机械臂的磨损.仿真结果说明了该方法的有效性. 齐志刚 黄攀峰 刘正雄 韩冬关键词:冗余机械臂 逆运动学 基于多模空腔模型的微带阵列天线馈电研究 2013年 针对微带天线的馈电方式对阻抗匹配影响较大的特点,本文在微带线侧馈模型的基础上,介绍了基于多模空腔模型的内插式馈电方法.将该方法应用于微带阵列天线模型,有效提高了天线增益,改善了方向性.HFSS仿真结果证明,改进方法使天线的方向性与增益都有所提高,阻抗匹配效果较好. 韩冬 卢根锁 乔凌宵关键词:微带阵列天线 基于ICA-R的目标运动变化检测 2010年 针对实时场景下复杂背景动态变化的特点,在ICA(独立分量分析)模型的基础上,本文将带参考信号的独立分量分析(Independent Component Analysis with Reference,ICA-R)方法引入到目标跟踪环节,该算法能够检测出两帧图像之间目标运动变化而不是背景变化部分,克服了目前大多数基于简单差分模型的变化检测算法计算量大,抗噪声、抗抖动性能弱的问题.实验结果表明,这种方法能够准确地提取出实时场景中目标的运动变化区域,并具有很强的鲁棒性. 韩冬 马晓红关键词:独立分量分析 局部自主遥操作中的抓取构型识别研究 2019年 针对局部自主遥操作过程中识别目标准确率低的问题,提出了一种基于改进快速区域卷积神经网络的抓取构型识别方法,通过对其区域生成网络中锚点尺度、前景特征区域、候选框的线性回归和分类网络分别进行改进,以提高抓取构型识别的准确率。首先将抓取构型参数化,然后在目标区域中利用锚点法对抓取构型参数进行识别,结合视觉传感器采集到的深度信息确定目标高度,并通过线性回归方法对抓取区域进行修正。通过搭建机器人试验平台,利用Cornell Grasp Dataset进行训练与测试进行验证。试验结果表明,提出的方法在简单网络识别准确率为96.4%,并成功实现机器人对目标的抓取。 韩冬 韩冬 黄攀峰关键词:目标检测 空间双臂机器人机械臂最优轨迹规划仿真 被引量:10 2018年 空间机器人工作过程中,因机械臂与基座之间的动力学耦合,造成平台姿态扰动及机械臂振动,使得空间机器人操作精度降低。针对空间双臂机器人在轨服务过程中平台姿态保持与机械臂震颤抑制问题,提出一种基于多目标混沌粒子群优化的机械臂轨迹规划方法。为获得机械臂运动对基座的反作用力矩,首先建立了双臂机器人动力学方程,并且利用正弦函数参数化机械臂的运动轨迹。定义最小化基座反作用力矩与机械臂震颤抑制参数为适应函数,并考虑了机械臂关节角、关节角速度、角加速度约束条件,采用多目标混沌粒子群算法求全局最优解,实现关节空间的机械臂路径规划。通过仿真对规划方法的正确性和有效性开展验证,结果表明,利用提出的轨迹规划方法减小了机械臂运动对平台姿态的扰动,降低了控制力矩峰值,规划出的机械臂轨迹平滑连续,可应用于多自由度空间机械臂。 韩冬 韩冬 崔艳 杨培林空间自旋目标混合EFIR/DFT运动轨迹预测算法 被引量:2 2017年 针对自旋目标运动轨迹的跟踪与预测中鲁棒性与时效性问题,本文提出一种在视觉测量目标位姿的基础上,通过混合扩展有限冲击响应(EFIR)/离散傅立叶变换(DFT)估计目标状态与特征参数,进而预测目标轨迹的方法。在视觉相机对目标特征点位姿测量的基础上,将运动过程分解为平动与转动,时域与频域同步估计目标的状态与动力学参数,采用DFT估计与平动相关参量,采用EFIR估计与转动相关参量,根据空间漂浮目标动力学方程,实现在过程噪声与量测噪声未知的复杂条件下对目标轨迹的长期准确预测,并通过地面机器人模拟试验对预测方法的正确性和有效性开展验证。结果表明:利用本文提出的方法实现了对空间自旋目标运动轨迹的准确预测;与传统基于扩展卡尔曼滤波的预测方法相比,在过程噪声、量测噪声未知的条件下,文中提出的方法有效缩短了参数收敛时间,提高了参数估计与轨迹预测精度。 韩冬 黄攀峰 刘正雄 鹿振宇 齐志刚关键词:空间机器人 离散傅立叶变换 一种基于形状匹配的碎纸片拼接系统设计 被引量:3 2017年 碎片自动拼接技术主要使用于五大领域:考古研究、刑侦、自动装配、古生物学和壁画保存中,在图象处理与模式识别中是一个非常经典的应用。该文的主要工作是利用边界链码提取碎片的轮廓特征,研究碎片拼接的形状匹配算法,进而完成碎纸片的拼接。最后,利用matlab软件,做出GUI界面,实现了碎片的自动拼接。实验结果表明,该算法简单,易于实现,并可以得到更好的结果。 李旭茹 韩冬 刘德磊关键词:边界链码 局部自主遥操作中的抓取构型识别研究 针对局部自主遥操作过程中识别目标准确率低的问题,提出了一种基于改进快速区域卷积神经网络的抓取构型识别方法,通过对其区域生成网络中锚点尺度、前景特征区域、候选框的线性回归和分类网络分别进行改进,以提高抓取构型识别的准确率.... 韩冬 黄攀峰 齐志刚关键词:目标检测