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基于物理信息神经网络的六自由度并联机构正解方法技术

技术编号:40537712 阅读:40 留言:0更新日期:2024-03-01 14:00
本公开实施例中提供了一种基于物理信息神经网络的六自由度并联机构正解方法,属于作业技术领域,具体包括:步骤1,根据六自由度并联机构的结构参数建立运动学反解方程,构建物理信息;步骤2,根据运动学正反解方程获取训练数据集,其中,所述训练数据集包括常规数据集、边界数据集和位姿单自由度数据集;步骤3,将构建的物理信息引入神经网络,利用训练数据集训练物理信息神经网络;步骤4,利用训练好的物理信息神经网络和Newton‑Raphson法混合求解目标位姿。通过本公开的方案,降低了求解时间,提高了求解精度和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本公开实施例涉及作业,尤其涉及一种基于物理信息神经网络的六自由度并联机构正解方法


技术介绍

1、stewart六自由度并联平台因其承载能力强、相对刚度大、机构惯量小、位置精度高等优点,在工业、医疗等领域得到了广泛的研究与应用,如地震模拟振动台、飞行运动模拟器、医用机器人等。为了使动平台高精度复现期望响应,需要对平台的运动学进行研究,主要包括正向运动学与反向运动学,研究在机构的物理约束下,建立机构位姿与支杆伸长量的运动关系,便于系统自由度方向的期望信号与驱动机构的信号相互转换,因此建立精确的运动学正反解模型是并联平台进行工作空间分析和实现基本运动控制的基础。其中运动学反解问题有确切的数学解析表达式,能够求出一一对应的解析解。然而运动学正解求解十份复杂,如何在有限时间内求得满足实际条件的唯一解是实际控制中需要解决的关键问题。

2、常用的运动学正解算法主要有解析法、数值法、智能法等。其中解析法能够求得所有可能解,但推导繁琐,多用于理论分析,在实际中往往受到计算能力等多方面限制难以实时求解;数值法中的newton-raphson法是实际工程中最常用的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于物理信息神经网络的六自由度并联机构正解方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤1具体包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述运动学反解方程的表达式为

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤2具体包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述步骤3具体包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第一均方误差的表达式为

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述步骤4具体包括:

【技术特征摘要】

1.一种基于物理信息神经网络的六自由度并联机构正解方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤1具体包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述运动学反解方程的表达式为

4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:雷琪汪铖国巍
申请(专利权)人:中南大学
类型:发明
国别省市:

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