一种基于深度学习的机械臂模型参数辨识方法及系统技术方案

技术编号:45879233 阅读:10 留言:0更新日期:2025-07-22 21:13
本发明专利技术涉及一种基于深度学习的机械臂模型参数辨识方法及系统,该方法包括如下步骤:步骤一、将空间机械臂动力学方程的参数辨识问题转化为深度学习参数辨识问题,设计前馈网络近似质量矩阵;步骤二、构建损失函数以优化机械臂动力学方程的模型参数深度学习过程;步骤三、实现深度学习中网络层的结构描述;步骤四、将步骤一得到的三角矩阵进行分数阶优化,并针对深度学习部分设计激活函数;步骤五、评估深度学习算法在机械臂参数辨识问题上的性能。该方法简化了系统辨识参数集合,减小辨识参数数量从而提高了深度学习训练收敛速度并增强学习效率,确保了算法的高效性和精确度,提升了辨识精度和泛化能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械臂动力学、参数辨识和智能学习领域,具体涉及一种基于深度学习的机械臂模型参数辨识方法及系统


技术介绍

1、在太空环境中,空间机械臂的可靠性和稳定性具有重要意义。机械臂模型结构的误差和传感器采样误差是影响控制算法设计与实现的关键干扰因素。在空间机械臂控制系统中,模型结构误差的来源复杂且许多误差在实际应用中难以得到有效消除。例如,随着太空任务执行时间的增加及航天器燃料消耗,包含基座在内的空间机械臂的结构可能发生变化,这不仅影响太空任务执行的经济性和操作性能,还会对空间机械臂的安全性构成威胁。这些误差显著影响了空间机械臂的精确操控能力,对空间站维护、柔顺抓捕及其他太空任务的执行安全性造成潜在威胁。传统的空间机械臂参数辨识方法往往具有较高的计算复杂度,而且缺乏实时性和对非线性模型的处理手段,对数据噪声处理和环境适应方面也较为薄弱。

2、近年来,深度学习算法在机器人领域取得了显著进展,展现了智能算法在该领域的强大应用潜力,也为空间机械臂系统参数辨识提供了新思路。通过大规模数据学习和特征提取,深度学习能够有效克服传统辨识方法在高维系统空间本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于深度学习的机械臂模型参数辨识方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于深度学习的机械臂模型参数辨识方法,其特征在于,步骤一中,将空间机械臂动力学方程分解为以下形式:

3.根据权利要求1所述的基于深度学习的机械臂模型参数辨识方法,其特征在于,步骤二中,针对步骤一提出的深度学习参数辨识问题,构建损失函数如下:

4.根据权利要求1所述的基于深度学习的机械臂模型参数辨识方法,其特征在于,步骤三中,质量矩阵D(q)的微分形式计算如下:

5.根据权利要求1所述的基于深度学习的机械臂模型参数辨识方法,其特征在于,步骤四中,...

【技术特征摘要】

1.一种基于深度学习的机械臂模型参数辨识方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于深度学习的机械臂模型参数辨识方法,其特征在于,步骤一中,将空间机械臂动力学方程分解为以下形式:

3.根据权利要求1所述的基于深度学习的机械臂模型参数辨识方法,其特征在于,步骤二中,针对步骤一提出的深度学习参数辨识问题,构建损失函数如下:

4.根据权利要求1所述的基于深度学习的机械臂模型参数辨识方法,其特征在于,步骤三中,质量矩阵d(q)的微分形式计算如下:

5.根据权利要求1所述的基于深度学习的机械臂模型参数辨识方法,其特征在于,步骤四中,设计三角矩阵l并进行分数阶优化:

6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴立刚邵翔宇赵彤宇孙光辉周栋韩硕崔裕翔
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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