一种冗余机械臂的耦合规划控制算法

论文摘要

针对人机交互环境下,存在多次变更机械臂的期望末端位姿和冗余机械臂路径规划时间长、作业卡顿等问题,提出一种兼顾逆运动学、规划和控制的冗余机械臂耦合规划控制算法。基于推导的冗余自由度逆运动学,对其中4个关节的正负取值加入随机因子,扩大解析解的存在空间,作业效率平均提高40.71%;基于动态运动基元,减低作业过程中的卡顿;融合Descartes规划器和改进的逆解器,引入动态运动基元,规划器完成规划任务,执行机构同步接收作业指令。基于机器人操作系统(ROS)建立动态半实物仿真系统,将提出的耦合规划控制算法与常用顺序交替规划控制算法相比较,并应用于人机交互系统进行物理试验。结果表明,提出的耦合控制算法作业时间平均缩短了48.25%,增大了关节执行的最大速度,改善了实体运行流畅性。

论文目录

• 0 引言
• 1 冗余机械臂逆解器
•   1.1 机械臂描述
•   1.2 冗余机械臂逆运动学推导
•   1.3 对逆运动学算法的改进
• 2 耦合规划控制算法
•   2.1 动态运动基元DMP
•   2.2 Descartes规划器
•   2.3 耦合规划控制算法
• 3 仿真及试验
•   3.1 半实物仿真
•   3.2 人机交互试验系统试验
• 4 结束语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 眭东亮,解仑,李连鹏,汪世鹏,王志良

关键词: 人机交互,冗余机械臂,耦合规划控制算法,动态运动基元

来源: 计算机集成制造系统 2019年12期

年度: 2019

分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑

专业: 自动化技术

单位: 北京科技大学计算机与通信工程学院

基金: 国家重点研发计划重点专项资助项目(2017YFB1302104),国家自然科学基金面上资助项目(61672093),智能机器人与系统高精尖创新中心开放基金资助项目(2018IRS01)~~

分类号: TP241

DOI: 10.13196/j.cims.2019.12.024

页码: 3226-3234

总页数: 9

文件大小: 1652K

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