空间机器人预定义任意时间最优轨迹规划

作     者：刘宜成 张飞越 严文 LIU Yicheng;ZHANG Feiyue;YAN Wen

作者机构：四川大学电气工程学院成都610000 

出 版 物：《电光与控制》 (Electronics Optics & Control)

年 卷 期：2024年第31卷第2期

页      面：58-64页

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

主　　题：空间机器人 预定义时间 快速避碰 布谷鸟搜索算法 轨迹规划 

摘      要：针对双臂自由漂浮空间机器人(FFSR)在太空抓取任务中的轨迹规划问题,设计了一种FFSR系统的可实现误差预定义时间收敛的新型轨迹规划算法,用布谷鸟搜索算法进行参数优化,以实现末端执行器误差的快速收敛并获得平滑轨迹。首先,导出FFSR的基于姿态误差的运动学模型;然后,将累积危险场避碰算法应用于预定义任意时间轨迹规划,实现高跟踪精度的快速避碰轨迹;最后,利用布谷鸟搜索算法对预定义任意时间参数进行优化,得到机械臂低关节角速度的运动轨迹。仿真结果表明所提算法能够在预定义的时间内实现末端执行器误差快速收敛,而且能够得到更平滑的运动轨迹。