基于危险指数最小化的机器人安全运动规划

摘要：

为防止机器人在运动过程中与人相撞，提高机器人运动的安全性，提出一种基于危险指数最小化的机器人安全运动规划方法。该运动规划方法把机器人的运动分为全局安全路径规划、在线实时安全轨迹规划、实时避碰控制和目标再搜索等四个阶段。基于人机之间的距离、机器人惯量、人机之间相对运动速度等因素，对每一阶段进行危险程度的评估，得到危险指数，以危险指数最小化为目标规划各阶段机器人的运动。建立三自由度机器人与人共处数学模型，并在 Matlab 下对不同阶段的运动规划进行仿真。为了进一步验证算法有效性，搭建了工业机器人安全运动规划试验平台，实现了基于危险指数最小化的安全避碰。仿真与试验结果表明，基于危险指数最小化的机器人安全运动规划，可以有效确保人在机器人工作环境中的安全性。

关键词：机器人安全性、危险指数、安全运动规划、实时避碰控制、目标再搜索

分类号：TP24(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金51175084;福建省高等学校新世纪优秀人才支持计划JA13023资助项目。

在线出版日期：2015-05-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：18-27