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旋转式起重机器人智能控制与应用

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图文详情
  • ISBN:9787030793300
  • 装帧:平装
  • 册数:暂无
  • 重量:暂无
  • 开本:B5
  • 页数:262
  • 出版时间:2024-09-01
  • 条形码:9787030793300 ; 978-7-03-079330-0

内容简介

起重机器人是生产制造、物流、建筑等国家重点产业的核心装备之一,在货物搬运、设备装配等领域发挥着重要作用,极大地提高了生产效率与经济效益。相比于平移式起重机器人,旋转式起重机器人增加了吊臂旋转/俯仰运动等功能,灵活性更高、可操作性更强且可达空间更广。然而,三维转动往往存在离心力与摩擦,系统具有更为复杂的动态特性与耦合关系,易引发不可驱动负载大幅摆动与定位误差,加之实际应用中参数/结构变化、驱动器饱和、外部扰动等,系统控制难度进一步增加。此外,随着吊运需求与环境日益复杂,亟须驱动多起重机器人协作完成搬运装配作业。

目录

目录>前言>**部分 绪论>第1章 研究现状与主要内容 3>1.1 研究背景 3>1.2 欠驱动机器人研究现状5>1.2.1 省去部分执行机构的欠驱动系统 5>1.2.2 具有非完整约束的欠驱动系统 .7>1.2.3 基准欠驱动系统 9>1.2.4 一类欠驱动系统 10>1.3 欠驱动起重机器人研究现状 11>1.3.1 平移式起重机器人控制方法设计与分析 13>1.3.2 旋转式起重机器人控制方法设计与分析 15>1.3.3 旋转式起重机器人研究现状分析与挑战 17>1.4 本书主要研究内容 19>第二部分 塔式起重机器人智能控制>第2章 塔式起重机自适应消摆与积分定位控制 29>2.1 问题描述 29>2.2 控制器设计及稳定性分析 32>2.3 实验结果与分析 39>2.4 本章小结 43>第3章 基于状态观测器与摩擦补偿的塔式起重机饱和输出反馈控制 44>3.1 问题描述 44>3.2 控制器设计及稳定性分析 45>3.3 实验结果与分析 54>3.4 本章小结 61第4章 有限时间收敛非线性塔式起重机器人滑模跟踪控制 62>4.1 问题描述 62>4.2 控制器设计与稳定性分析 63>4.3 实验结果与分析 71>4.4 本章小结 74>第5章 基于参数估计的变绳长塔式起重机的输出反馈控制 75>5.1 问题描述 75>5.2 控制设计及稳定性分析.78>5.3 实验结果与分析 86>5.4 本章小结 91>第6章 五自由度塔式起重机多目标*优轨迹规划 93>6.1 问题描述 93>6.2 考虑状态约束的多目标*优轨迹规划 95>6.3 实验结果与分析 103>6.4 本章小结 110>第三部分 桅杆式起重机器人智能控制>第7章 三维桅杆式起重机*优轨迹规划与运动控制 115>7.1 问题描述 115>7.2 基于非线性动态的*优轨迹规划 118>7.3 实验结果与分析 123>7.4 本章小结 128>第8章 考虑运动约束的三维桅杆式起重机非线性运动控制 129>8.1 问题描述 129>8.2 控制器设计及稳定性分析 131>8.3 实验结果与分析 137>8.4 本章小结 141>第9章 四自由度桅杆式起重机自适应动态估计与消摆控制 142>9.1 问题描述 142>9.2 控制器设计及稳定性分析 143>9.3 实验结果与分析 150>9.4 本章小结 154第四部分 双桅杆式起重机器人智能控制>第10章 面向双桅杆式起重机的时变输入整形控制 161>10.1 问题描述 161>10.2 输入整形器设计及分析 164>10.2.1 模型分析 164>10.2.2 极不灵敏型输入整形器 167>10.3 实验结果与分析 168>10.4 本章小结 174>第11章 考虑驱动器饱和约束的输出反馈控制 176>11.1 问题描述 176>11.2 控制器设计及稳定性分析 182>11.3 实验结果与分析 189>11.4 本章小结 195>第12章 抑制吊臂运动超调的自适应积分控制 196>12.1 问题描述 196>12.2 控制器设计与稳定性分析 197>12.3 实验结果与分析 206>12.4 本章小结 211>第13章 考虑参数不确定性的自适应滑模轨迹跟踪控制 212>13.1 问题描述 212>13.2 控制器设计及稳定性分析 214>13.3 实验结果与分析 224>13.4 本章小结 229>第五部分 本书总结>第14章 工作总结及展望 233>14.1 本书工作总结 233>14.2 后续工作展望 235>参考文献 236
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作者简介

孙宁,南开大学/南开大学深圳研究院教授、博导,入选教育部“青年长江学者”、宝钢优秀教师、日本学术振兴会(JSPS)外籍特别研究员等;从事机器人智能感知与控制方面的教研工作;主持4项国家自然科学基金项目(含1项联合基金重点支持项目、2项面上项目)、2项国家重点研发计划课题等;以**/通讯作者发表IEEE汇刊论文60余篇;获2021 IEEE Trans-actions on Industrial Electronics杰出论文奖(通讯作者)、中国智能制造十大科技进展、天津市自然科学一等奖/二等奖、吴文俊人工智能自然科学一等奖、国家级本科教学成果二等奖、Machines 2021 Young Investigator Award、吴文俊人工智能优秀青年奖、天津专利金奖/创业奖、强国青年科学家提名等;并作为核心成员入选了全国高校黄大年式教师团队与天津市教学团队。 杨桐,南开大学/南开大学深圳研究院讲师;从事欠驱动机器人、气动人工肌肉机器人等非线性系统的智能控制方面的教研工作;主持国家自然科学基金青年科学基金项目等;以**作者/学生**作者发表SCI/EI检索论文20余篇;获天津市自然科学二等奖、日内瓦国际发明展铜奖、IEEE RCAR*佳控制论文奖、南开大学优秀博士学位论文、“互联网十”全国总决赛金奖、“挑战杯”全国竞赛一等奖、天津市知识产权创新创业发明与设计大赛一等奖、全国信创与人工智能发展博士后学术论坛优秀论文一等奖等,指导学生获华北五省大学生机器人决赛一等奖。 方勇纯,南开大学教授、博士生导师、计算机与控制工程学院副院长、控制科学与工程一级学科学位分委员会主席,2017年度第七届吴文俊人工智能科学技术自然科学奖一等奖获得者。分别于1996年和1999年获得浙江大学本科和硕士学位,2002年获美国克莱姆森大学博士学位,2002年至2003年在美国康奈尔大学进行博士后研究。2003年至今任教于南开大学。2013年获得国家自然科学基金杰出青年基金资助。 吴易鸣,东北大学讲师;从事空中无人操作机器人智能规划与控制方面的教研工作;主持国家自然科学基金青年科学基金项目等;发表SCI检索论文10篇,其中3篇入选ESI高被引论文;获天津市自然科学二等奖、中国青少年科技创新奖、天津市专利奖、“互联网+”全国总决赛金奖、“挑战杯”全国竞赛一等奖等;曾担任大学生“小平科技创新团队”负责人。

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