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首页> 外文期刊>Mechanical systems and signal processing >Genetic-algorithm-based global design optimization of tree-type robotic systems involving exponential coordinates
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Genetic-algorithm-based global design optimization of tree-type robotic systems involving exponential coordinates

机译：基于遗传算法的全局设计优化涉及指数坐标的树木型机器人系统

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This paper proposes the simultaneous design optimization of the geometry (joint position and directions) and the topology (joint distribution and connection) of tree-type robotic systems based on an exponential coordinate system expression. Tree-type systems repre-sent a versatile system expression of mechanical systems comprising multiple serial link chains branching from the root. Previously, we derived general closed-form formulas of the kinematics and dynamics of tree-type systems in exponential coordinates by introduc-ing a connectivity matrix called the chain matrix. In this study, these results are first extended to floating base and closed-chain systems to enlarge the system framework. Next, the efficient coding of the system parameters by using a genetic algorithm (GA) is demonstrated. The closed-form formulas of the kinematics and dynamics allow for cost evaluations through numerical simulations with feedback control. Design examples of a robotic platform and a grasping/manipulation system illustrate the proposed optimization process.
机译：本文提出了基于指数坐标系表达的树型机器人系统的几何（关节位置和方向）和拓扑（联合分布和连接）的同时设计优化。树型系统代表了一种机械系统的多功能系统表达，包括从根部分支的多个串行链路链。以前，我们通过介绍链矩阵的连接矩阵来派生在指数坐标中的运动学和动态的通用闭合形式公式。在这项研究中，这些结果首先扩展到浮动基座和闭合链系统，以扩大系统框架。接下来，演示通过使用遗传算法（GA）的系统参数的有效编码。通过具有反馈控制的数值模拟，运动学和动态的闭合形式公式允许成本评估。机器人平台和抓握/操纵系统的设计示例说明了所提出的优化过程。

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