基于软体机器人冗余自由度的实时避障位置控制

摘要：

研究了如何利用软体机器人空间运动的冗余性,解决控制末端位置时环境中存在障碍物的问题.首先建立了软体机器人的运动学分段常曲率模型,设计了实现实时避障和末端位置控制双重任务的控制算法.算法中在障碍区周围划分警戒区,基于机械臂上标记点的位置反馈,分别给出末端无碰撞风险时的运动策略,以及当末端和中间点进入警戒区时的运动策略,并利用雅可比矩阵的广义逆求出应施加的控制变量.利用李亚普诺夫定理证明了逆雅可比法控制的稳定性.最后,在2维空间进行了实验,结果显示末端可以到达目标点,并且末端与机械臂体能够避开障碍物,验证了避障算法的有效性和位置控制的稳定性.

关键词：软体机器人、冗余自由度、分段常曲率模型、避障、位置控制

所属期刊栏目：39

分类号：TP241(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金61473191

在线出版日期：2017-06-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：265-271