针对动态障碍物的7R机械臂实时避障方法

作     者：赵京 李世龙 龚世秋 ZHAO Jing;LI Shilong;GONG Shiqiu

作者机构：北京工业大学材料与制造学部北京100124 

出 版 物：《北京工业大学学报》 (Journal of Beijing University of Technology)

年 卷 期：2022年第48卷第11期

页      面：1141-1149页

学科分类：08[工学] 080202[工学-机械电子工程] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51975008) 北京市自然科学基金资助项目(3192002)。 

主　　题：七自由度机械臂 动态障碍物 达点运动 碰撞检测 平滑函数 避障规划 

摘      要：为解决在有动态障碍物环境下的避障问题,针对七自由度冗余机械臂提出了一种实时避障方法,该方法将传统复杂的机械臂避障规划转化为对单根连杆进行避障引导的运动规划.通过连杆与障碍物的位置关系划分主次危险杆件,并对杆件进行实时的避障规划,引导机械臂在快速避开障碍物的同时向目标点运动.在避障完成后,基于自运动的逆解算法,构建了安全距离势能指标确定自运动解集中的最优位形解并进行达点运动.结果表明:该算法在动静态环境下进行达点运动时皆能及时有效地避开障碍物,且避障过程中平均单步迭代运算时间约25 ms,远小于传统避障算法,验证了算法的实时性和有效性.