狭小空间虚拟人手臂装配运动规划及智能寻优

作     者：顾岩 何其昌 范秀敏 杨云飞 GU Yan;HE Qichang;FAN Xiumin;YANG Yunfei

作者机构：上海交通大学机械与动力工程学院计算机集成制造研究所上海200240 上海市网络化制造与企业信息化重点实验室上海200240 

出 版 物：《计算机集成制造系统》 (Computer Integrated Manufacturing Systems)

年 卷 期：2016年第22卷第6期

页      面：1447-1455页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080202[工学-机械电子工程] 0817[工学-化学工程与技术] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0802[工学-机械工程] 0835[工学-软件工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：上海航天先进技术联合研究中心资助项目(UACAST2015-17) 国家自然科学基金资助项目(51475291)~~ 

主　　题：狭小空间 虚拟人手臂 运动规划 快速扩展随机树 动力学优化 

摘      要：针对虚拟人在狭小空间内进行装配拆卸操作仿真时手臂运动路径规划求解难、姿态不自然的问题,提出一种运动学与动力学相结合的分层求解优化方法。将七个自由度的手臂无碰撞运动路径规划问题分成虚拟手和手臂两个层级,即虚拟手无碰撞运动路径规划采用bi-RRT(双向快速扩展随机树)算法;手臂运动路径规划采用基于肘圆的逆向运动学的分段规划方法。基于多刚体系统动力学模型,以最大关节舒适度为指标对手臂运动路径进行寻优。雷达天线转台虚拟人装配操作仿真实例表明,上述方法可以提高狭小空间的手臂操作路径生成效率,并可提高手臂关节的舒适度。