基于实时障碍物预测的机器人运动规划

本文给出了移动机器人的虚力导航和运动规划系统．这种方法结合最小方差估计算 法（L M S E）能有效地对机器人进行实时导航和避撞．在预测过程中,根据导航的不同阶 段和预测误差的变化情况,采用Fuzzy规则动态地调整误差函数中的权重,使预测过程尽可 能准确．导航算法的基本思想是首先通过预测算法来获得移动机器人的运动信息,然后虚力 系统根据预测信息决定机器人的未来运动,仿真结果表明该方法实时性好,能准确躲避障碍 物并且到达目标点．     

工业机器人运动规划研究进展

由于工业机器人构型空间和工作环境的复杂性,传统运动规划算法难以在有限时间内进行路径求解,如何提高算法的规划效率与最优性成为研究热点。本文跟踪目前工业机器人运动规划算法的发展现状,针对主流随机采样算法的原理与发展脉络进行了细致分析与总结。在此基础上,详细阐述了基于强化学习的随机采样算法,该方法引入了规划学习机制,在保证求解速度的同时,还能不断提高求解质量。同时对当前运动规划算法存在的一些不足提出了建议与展望。     

基于动量控制的人型机器人实时稳定全身运动规划

本文介绍了一种通过动量控制来生成人型机器人稳定的全身运动生成算法.首先,本文引入了基于浮体坐标系的运动学模型来实现全身运动规划以及工作空间的拓展;并为了解决因此产生的实时运动规划中的稳定性问题,本文定义、分析、求解了机器人运动中的动量因素来作为运动过程中的自平衡器;结合任务空间法同时实现了末端轨迹跟踪和自平衡约束;最后通过仿真和实体机器人实验验证了最终算法的有效性.通过运用本文算法,机器人实现了在屈体向前以及动态跟踪人体运动两个应用场景中的自平衡,并通过对比有无平衡器的质心曲线等数据证明了算法的有效性以及必要性.     

有关电视机搬运码垛机器人的运动规划问题

我国电视机生产企业对机械化自动搬运码垛作业的需求迫在眉睫。电视机整机搬运码垛机器人是国家863计划研制项目,该文在确定了电视机搬运码垛机器人的工作空间的基础上,对此类机器人进行了运动规划和运动参数的确定,为机器人的结构强度、刚度计算与机器人控制提供了依据。     

存在驱动饱和约束下的机器人时间最优实时运动规划研究

本文针对存在驱动饱和约束条件下的视觉伺服机器人,提出了一种时间最优实时运 动规划方法．该方法根据驱动电机的机械特性和运行状态,判断电机的驱动潜力,采用自适 应模糊逻辑规则实时地调节机器人运动速度,在不考虑奇异点等其它因素下实现时间最优运 动规划．文中采用该方法对二自由度平面机器人进行了仿真研究．     

多移动机器人实时最优运动规划

研究多移动机器人的实时运动规划问题，提出了运动规划问题的体系结构，并将最优控制与智能决策相结合，建立实时专家系统，在其支持下，使机器人在时间—能量最优情况下完成规划策略。仿真结果表明该方法具有很强的实时性。     

机器人运动规划方法的研究

针对路径规划以及碰撞检测这一研究的重点问题,提出了G-空间法、人工势力场法、遗传算法等。序列规划问题一般转化为旅行商问题来求解。在综合现有序列规划和路径规划方法的基础上,提出两种机器人运动规划算法：基于任意路径的运动规划算法和基于直线路径的运动规划算法,思路简单,能对各种机器人工程任务进行运动规划。     

双臂机器人无碰撞运动规划

双臂SCARA型机器人的操作臂的运动可以看成是平面内的四边形的运动，得出表示主 臂四边形位置的不等式，将表示从臂的四边形的边界取点离散，然后将从臂的关节空间进行 等分，在关节空间等分点上求从臂在此位置时其边界离散点的笛卡儿坐标，并将其代入表示 主臂位置的不等式以判断主从臂是否碰撞，然后用A*算法求取一条最优的无碰撞运动轨迹     

仿人机器人实时路径规划方法研究

为了使仿人机器人在人类生活环境中自由行走,将仿人机器人的动作离散化为指定的动作,将状态空间离散化为网格,利用立体视觉和平面提取方法建立环境地图,将仿人机器人的轮廓简化为双圆柱模型进行避障检测,最终在环境地图中搜寻代价最小的一系列可行的动作作为路径,通过仿真实验验证了方法的有效性。     

工业机器人空间曲线实时轨迹规划算法

本文设计了一种六轴机械臂沿空间曲线行走的控制算法。算法使机器人对输入空间曲线计算出各关节的电机控制命令使机器人沿曲线运动。算法中推导出机器人逆运动学各关节解析解,使机械臂控制器计算过程由解方程组简化为代数运算。对类似结构的机械臂都可以使用,具有一定的通用性。使用Matlab对算法进行编程实现,从而验证了文章所设计算法的正确性。     

基于规则的移动机器人实时运动规划

研究移动机器人在动态环境中的导航与避障问题。为提高规划的实时性,提出了基于规则的规划方法,将多移动障碍环境机器人的运动规划分解为相对简单的单移动障碍运动规划,利用最优控制来实现单障碍的最优避障,并用智能搜索方法解决了移动机器人在多移动障碍环境中的实时运动规划问题。仿真实例表明了该方法的有效性。     

冗余自由度协作机器人运动规划研究

针对传统快速探索随机树(Rapidly Exploring Random Tree,RRT)路径规划算法在新枝点扩展上缺乏目标性和时间复杂度高的问题,以具有偏置构型的7自由度冗余机器人Rethink Sawyer为研究对象,利用引力势函数,对新枝点的扩展进行调节,提出了具有导向性的变步长双向RRT扩展算法完成协作机器人运动规划.采用阻尼最小二乘Newton-Raphson方法对Sawyer机器人逆运动学进行数值求解.通过机械臂运动学模型和运动规划算法仿真、ROS平台的运动规划实验,验证了改进RRT算法进行路径规划的正确性,在操作过程中有效地避免了与约束框架碰撞,降低了机械臂运动规划的时间复杂度.     

表征空间中的机器人分层运动规划

由于对机器人的任务要求日趋复杂和多变,如何使机器人具备灵活的配置和运动规划能力,以适应复杂任务的需求,成为了目前运动规划领域所研究的核心问题.传统的基于任务空间和配置空间的建模方法虽然在机器人运动规划领域得到了非常广泛的应用,但在用于解决复杂规划任务时无法对不可行任务进行进一步地处理.本文在表征空间模型的基础上,提出了一种分层的运动规划算法,一方面借助于表征空间维度的扩展,使对运动规划任务的描述更为灵活;另一方面通过任务层与运动层的循环交互,使生成的路径满足更高层次和更丰富的任务要求.在仿人机器人和多机器人系统上的应用结果表明了本文所提算法的有效性.     

可重构机器人越障运动的规划

提出一种新型的可重构机器人,该机器人在受一个驱动力矩的作用时,在不同约束下表现的输出形式不同. 利用机构这一特点,实现了机器人移动中的自主越障运动．主要针对机器人越障运动中越障高度受导轮和手臂影响的问题,提出一种借助环境同时改变手臂姿态的越障规划方法,有效地提高了越障的高度．通过试验样机验证了规划方法的有效性．     

广义Voronoi图求解多机器人运动规划

在拥挤环境中,由于障碍物的边界形状比较复杂,需要使用广义Voronoi图表示空间环境。且在多移动机器人的运动规划过程中,需要协调多个机器人的运动,必须得到Voronoi图通道的宽度。为此提出了一种计算拥挤障碍物环境中生成的广义Voronoi图及其通道宽度的算法。并在生成的Voronoi图上利用A*算法对多个机器人进行路径规划,并利用分布式方法协调多个机器人运动。对协调两个机器人运动的过程进行了仿真,仿真结果表明利用提出的算法生成的具有通道宽度信息的Voronoi图能够满足多移动机器人运动规划的需要。     

爬杆机器人能量最优攀爬运动规划

以自行开发的双爪式爬杆机器人Climbot为研究对象,提出一种同时考虑运动学和动力学约束的能量最优的攀爬运动规划方法.首先对机器人的攀爬运动能量消耗进行了数学描述,然后提出了一种能量最优运动规划方法,包括下层关节轨迹规划器、上层路径规划器以及优化路径搜索算法.最后,为了验证此种能量最优运动规划方法的有效性,给出了Climbot攀爬运动的算例,并对计算的结果进行了详细的分析.计算结果反映了该运动规划方法的有效性和可行性.     

人工智能技术在机器人运动规划中的应用

机器人的运动规划问题是机器人学和人工智能中的一个重要课题。总结了国内外在机器人运动规划领域的一些典型算法,讨论了各种人工智能技术在运动规划中的应用,介绍了在空间机器人运动规划课题研究中的一些成果。     

自由飘浮空间机器人运动规划研究综述

本文介绍了自由飘浮空间机器人的运动学特性;从避奇异点规划、姿态调整规划和协同控制规划三个方面总结了自由飘浮空间机器人的运动规划研究现状,并对现有方法的局限性进行了分析;最后给出了自由飘浮空间机器人运动规划下一步需要研究的问题与解决思路。     

双机器人协作管管焊接的运动规划

针对中小管径管管相贯的马鞍形曲线焊缝,以双机器人协作为基础,提出一种应用于双机器人协作的焊接过程中机器人运动规划的方法。该方法基于焊缝、焊枪的数学模型,充分利用双机器人系统的冗余特性,提出了融合机器人操作度、关节位置等的多指标目标函数,以机器人关节极限为规划约束条件,采用遗传算法规划出最优机器人运动路径。在三维仿真环境中进行的仿真结果初步验证了该方法的可行性和有效性。     

冗余机器人的双向自运动路径规划

冗余机器人的自运动路径规划是在保持手端任务向量不变的情况下,在关节空间内寻找一条连接机器人初始关节构形和期望关节构型的几何路径.本文给出一种双向自运动路径规划算法,其基本思想是使位于初始关节构形的真实机器人和位于期望关节构形的虚拟机器人在自运动流形上运动并收敛到同一关节构形,从而得到一条连接初始和期望关节构形的自运动几何路径.该算法克服了以往算法容易陷入局部极小构形的缺陷.仿真结果证实了算法的有效性.