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【学会优博展示】郝仁剑:电动并联轮足机器人运动驱动与稳定行走控制

编辑: 研究生院 发布日期: 2018-07-13 浏览量:

 

 

 

       一、论文主要内容及创新点

       论文对电动并联轮足机器人运动驱动与稳定行走控制进行了研究,其主要内容及创新点如下:

       1、研究了一种并联六自由度机构、足轮驱动的电动机器人平台架构,具有运动速度快、运动方式灵活、地形适应性强和负载能力大等优点。

       2、针对电动缸位置伺服系统中存在的动态非线性摩擦问题,提出了一种基于改进LuGre 模型摩擦补偿的自适应鲁棒控制方法。 为了提高时变摩擦参数的估计速度,设计了一种基于负载力观测的含有吸引域的快速自适应律。

       3、针对单腿电动六自由度并联系统中存在的摩擦负载、耦合力以及干扰等非线性问题,设计了一种基于任务-关节空间的鲁棒控制方法和基于扩张状态观测器的滑模鲁棒控制方法,可有效补偿电动六自由度并联机构多种不确定性因素的影响。

       4、针对电动并联轮足机器人全方位稳定行走问题,提出了基于速度矢量间歇步态算法和机器人运动空间约束下的重心及姿态优化方法,实现了机器人在大负重和复杂地形下的足式稳定行走。

 

       二、代表成果

       1、Renjian Hao, Juzheng Wang, Jiangbo Zhao, Shoukun Wang. Observer-based robust control of 6-DOF parallel electrical manipulator with fast friction estimation. IEEE Transactions on Automation Science and Engineering. 2016, 13(3):1399-1408.

       2、郝仁剑,王军政, 史大威,汪首坤. 基于速度矢量的四足机器人间歇步态规划方法及实现 [J]. 机器人. 2016, 38(5):540-549.

       3、郝仁剑,王军政, 李静, 赵江波. 基于功率及转矩约束的大惯量伺服系统速度规划 [J]. 机械工程学报. 2014, 50(3):206-212.

       4、Renjian Hao, Juzheng Wang, Jiangbo Zhao, Shoukun Wang. Robust tracking control of 6-DOF parallel electrical manipulator in Joint-Task space with fast friction estimation [100]. 19th IFAC World Congress on International Federation of Automatic Control(IFAC), 2014, 19:3857-3862.

       5、Renjian Hao, Juzheng Wang, Jiangbo Zhao. Adaptive robust control for electric linear actuator using modified LuGre model with fast load-based parameter estimation. 32nd Chinese Control Conference (CCC), 2013:412-417.

       6、Renjian Hao, Juzheng Wang, Jiangbo Zhao, Shoukun Wang. Adaptive robust control for electrical cylinder with friction compensation using modified LuGre model [J]. Journal of Beijing Institute of Technology (English Edition). 2014, 23(3):358-367.

       7、王军政,郝仁剑,马立玲等. 一种电液混合式直线运动机构.

       8、“电动并联轮足机器人”,获第十五届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛一等奖。

 

       三、个人简介

       郝仁剑,男,1989年4月出生,博士。2011年本科毕业于北京理工大学自动化专业,2011年9月至2017年6月在北京理工大学自动化学院攻读控制科学与工程专业博士学位,师从王军政教授,研究方向为机器人运动驱动与控制技术,期间于2014年9月至2015年9月赴美国普渡大学作公派联合培养博士研究生。博士期间在《IEEE Transactions on Automation Science and Engineering》等期刊发表SCI论文1篇,EI论文5篇,授权国家发明专利1项。作为主要团队成员完成的“电动并联式轮足机器人”获2017年挑战杯北京市一等奖、全国一等奖。在校期间曾获北京市三好学生、北京理工大学优秀研究生标兵、北京市优秀毕业生、北京理工大学博士生特等奖学金等荣誉称号。目前就职于中国航天科技集团空间技术研究院502所。

 

郝仁剑博士和导师王军政教授合影