技能关键词:
1、 机器人刚体运动学、运动学建模、运动学正逆解、动力学建模、动力学正逆解、导航定位、地图算法、移动机器人的SLAM算法、轨迹规划、路径规划、通用型加减速控制、运动控制、力控制、
2、 机床运动学建模、机床动力学建模、曲线插值、曲线拟合、曲面插值、曲面拟合、曲面构造技术、刀点轨迹规划、刀轴矢量规划、通用型加减速控制、运动插补算法、轨迹前瞻算法、轨迹光顺算法、刀具补偿算法、基于开环控制方式的误差补偿机制、基于闭环控制方式的误差补偿机制
服务内容:
数学建模、算法设计、算法仿真、算法实现
服务特色:
01 本科以及硕士就读数学专业,因为热爱数学,对于代数学、矩阵论、分析学、变分法、几何学、拓扑学、方程学、概率论、随机过程、时间序列分析、统计学、多元统计分析、线性数值方法、非线性数值方法、计算几何、微分方程数值方法、优化计算等领域的主要分支都做了系统性的学习。9年专业算法工程师工作经历,开阔了技术理论视野,系统地学习了机械原理、空间机构学、理论力学、分析力学、机械动力学、多体动力学、计算动力学、工程力学、运筹学、控制理论、状态估计、系统辨识、信号处理、机器学习、模式识别方面的知识,同时具备了高水平的数学建模能力。广博的数学理论知识以及技术理论知识、强大的数学建模能力以及算法设计能力足够支撑本人解决各个学科中的建模问题以及算法问题。
02 工程的整体构架一般采用结构化程序设计模式,将整个工程的程序分为综合计算
模块、功能测试模块,综合计算模块负责实现全部核心算法模型的计算,功能测试模块负责对综合计算模块的计算结果进行可视化展示。这样的工程结构方便用户做仿真实验,用户只需要修改功能测试模块中综合计算模块的实际输入参数就可以实现不同的仿真实验;
03 综合计算模块的设计、仿真、实现也都采用结构化程序设计模式,综合计算模块被拆解为一些单一功能计算模块,我们在实现了单一功能计算模块以后会对其性能表现、稳定性、鲁棒性做了严格的测试,测试通过后才用单一功能计算模块搭建综合计算模块并对其性能进行测试,这样我们的项目产品的性能能够达到客户要求,而且稳定性好、鲁棒性强;
04 因为算法计算模块的设计、仿真、实现也都采用结构化程序设计模式,用户可以
通过修改综合计算模块的输入输出接口以及相应的单一功能计算模块来实现综合计算模块功能的修改、扩展;
05 程序代码的变量命名考虑了变量取值的数据类型、实际含义、实际用途,可读性比较好;
07 程序代码的关键模块都附带了代码注释,同时可以根据客户的要求对指定模块增加代码注释;
08 程序开发过程中可以用共享屏幕的方式与客户进行腾讯会议,方便客户对项目进度的掌控,并且免费为客户讲解工程的整体构架、核心计算模块的原理、程序实现的细节;
编程语言:
Matlab/Simulink、Python、C、C++、C#、PLC
运行环境:
个人电脑、控制卡、控制器、工控机、服务器、单片机、DSP
机构类型:
二自由度机器人、SCARA机器人、6关节机器人、delta并联机器人、冗余4自由度并联机器人、多指灵巧手、飞蛇机器人、多足机器人、人形机器人、轮式机器人
数控机床:三轴联动机构、五轴联动机构
技术领域:
01 刚体运动学
刚体姿态的SO(3)描述、旋量描述、Euler角、RPY角、单位四元数、方向余弦阵之间的相互转化;刚体姿态变化速度的so(3)描述、旋量描述、Euler角角速度、RPY角角速度、单位四元数、方向余弦阵导数之间的相互转化;so(3)到SO(3)的指数映射;刚体位姿的SE(3)描述、旋量描述、对偶四元数、位姿矩阵之间的相互转化;刚体位姿变化速度的se(3)描述、旋量描述、对偶四元数、位姿矩阵导数之间的相互转化; se(3)到SE(3)的指数映射;机器人位姿描述、速度描述、加速度描述在世界坐标系与连体坐标系下的互相转化;
02 机器人运动学建模及相关计算
机器人位姿运动学建模;机器人一阶微分运动学建模;机器人二阶微分运动学建
模;几何型Jacobi矩阵及其导数的计算;分析型Jacobi矩阵及其导数的计算;几何型Jacobi矩阵与分析型Jacobi矩阵的相互转化;机器人奇异位形分析;
03 机器人运动学正解、逆解
机器人位姿运动学正解的封闭方法;机器人位姿运动学正解的数值方法;机器人
位姿运动学逆解的封闭方法;机器人位姿运动学逆解的数值方法;机器人一阶微分运动学正向分析;机器人一阶微分运动学逆向分析;机器人二阶微分运动学正向分析;机器人二阶微分运动学逆向分析;
04 机器人动力学建模及相关计算
基于矢量力学方法(包括Newton–Euler方法)的刚体关节空间动力学建模;基
于分析力学(包括Lagrange方法)方法的刚体关节空间动力学建模;基于凯恩方法的刚体关节空间动力学建模;基于相对坐标方法的刚体关节空间动力学建模;基于自然坐标方法的刚体关节空间动力学建模;刚体关节空间动力学方程与刚体操作空间动力学方程的相互转化;
05 机器人动力学正解、逆解
机器人刚体动力学逆解;机器人刚体动力学正解的振型叠加法;机器人刚体动力
学正解的直接积分法;机器人刚体动力学正解的中心差分法;机器人刚体动力学正解的Houbolt法;机器人刚体动力学正解的Newmark法;机器人刚体动力学正解的Wilson theta法; 机器人刚体动力学正解的广义alpha法;
06 机器人动力学参数辨识
最小二乘法参数辨识;广义最小二乘法参数辨识;限定记忆最小二乘法参数辨识;
07 机器人状态的观测器设计
线性卡尔曼滤波;扩展卡尔曼滤波;无迹卡尔曼滤波;
08 通用型加减速控制
基于T型速度曲线的时间最短型加减速控制;基于S型速度曲线的时间最短型加
减速控制;基于修正T型速度曲线的时间最短型加减速控制;基于3-4-5次多项式函数的时间最短型加减速控制;基于3-4-5-6次多项式函数的时间最短型加减速控制;
基于T型速度曲线的时间约束型加减速控制;基于S型速度曲线的时间约束型加减速控制;基于3次样条函数的时间约束型加减速控制;基于5次样条函数的时间约束型加减速控制;
09 机器人轨迹规划
基于各种加减速控制的关节空间轨迹规划;空间直线运动、空间圆弧运动、空间螺旋线运动、高次样条曲线运动、各种拼接成的连续曲线运动的操作空间轨迹规划;
10 机器人路径规划
基于回缩的路径规划;基于单元分解的路径规划;PRM路径规划;双向RRT路径规
划;基于人工势场的路径规划;
11 独立机器人的半闭环分散式关节空间控制模式的运动控制方案
基于关节位置、关节速度、关节加速度反馈的独立关节控制方案;基于关节位置反馈的前馈补偿控制方案;基于关节位置反馈的计算转矩控制方案;
12 独立机器人的半闭环集中式关节空间控制模式的运动控制方案
基于关节位置、关节速度反馈的重力PD补偿控制方案;基于关节位置、关节速度反馈的逆动力学控制方案;基于关节位置、关节速度反馈的鲁棒控制方案;基于关节位置、关节速度反馈的自适应控制方案;
13 独立机器人的半闭环操作空间控制模式的运动控制方案
基于关节位置、关节速度反馈的重力补偿PD控制方案;基于关节位置、关节速度反馈的逆动力学控制方案;
14 独立机器人基于全闭环的操作空间控制模式的运动控制方案
基于位置视觉伺服的重力补偿PD控制;基于位置视觉伺服的速度分解控制;基于
图像视觉伺服的重力补偿PD控制;基于图像视觉伺服的速度分解控制;
15 独立机器人的半闭环的操作空间控制模式的间接力控制
被动柔量控制方案;主动柔量控制方案;阻抗控制方案;
16 独立机器人的全闭环的操作空间控制模式的直接力控制
包含内位置回路的力输入的控制方案;
包含内速度回路的力输入的控制方案;
包含内位置回路的并联力、位置输入的控制方案;
17 独立机器人基于操作空间信息反馈的全闭环力的运动与力的混合控制方案
柔性环境下基于操作空间速度反馈与力反馈的约束运动的混合控制方案;
刚性环境下基于操作空间速度反馈与力反馈的约束运动的混合控制方案;
18 多主多从机器人的半闭环集中式关节空间控制模式的同步运动控制方案
基于关节位置、关节速度反馈的滑膜控制方案;
基于关节位置、关节速度反馈的重力PD补偿控制方案;
基于关节位置、关节速度反馈的鲁棒控制方案;
19 机器人导航定位算法
基于扩展卡尔曼滤波的定位算法;
基于无迹卡尔曼滤波的定位算法;
栅格定位算法;
蒙特卡洛定位算法;
基于联邦滤波器的定位算法;
20 机器人地图构建算法
基于贝叶斯估计的占用栅格地图的构建算法;
基于贝叶斯估计的路标地图的构建算法;
21 移动机器人的SLAM算法
EKFSLAM算法;
GraphSLAM算法;
基于稀疏扩展信息滤波的SLAM算法;
FastSLAM算法;
本人是有9年经验算法工程师,擅长复杂问题数学建模。涉及主要领域: 机器人、运动学、动力学、数控机床、车辆工程、船舶动力学、飞行器、非标自动化设备算法及应用开发、智能硬件算法及应用开发
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