机械工程学报

作者：武毅, 胥超, 刘力源, 刘今越, 贾晓辉, 李铁军

单位：河北工业大学机械工程学院 天津 300401

关键词：冗余度机器人,多任务转换,实时避障,投影矢量指标预筛选；

基金：国家自然科学基金(U1813222,U20A20283)资助项目

针对基于梯度投影的冗余度机器人传统避障算法无法实现机器人在任务空间避障的问题,提出一种基于多任务转换的冗余度机器人控制算法。首先,基于传统算法中的Hm避障指标,提出投影矢量指标预筛选方法,利用障碍物在机器人连杆上的投影矢量筛选掉非避碰杆件,计算可能避碰杆件与障碍物的距离并通过距离比较得出最短距离,减少最短距离的运算量。其次,根据避障标志点与障碍物最短距离的变化,引入多任务转换因子,实现冗余度机器人在任务空间避障、关节空间避障、末端轨迹补偿任务之间的平稳转换。最后,采用平面三自由度机器人和七自由度冗余机器人分别进行对比仿真分析和试验验证。结果表明,机器人可以有效躲避不同位置下的障碍物,并实现运动过程中机器人关节角及关节角速度的平稳、连续变化。

来源：2023年第15期

《机械工程学报》期刊编辑部

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