基于环境吸引域的冗余机器人运动控制与实时位型优化

作     者：吕晓静 徐智浩 徐恩华 LYU Xiaojing;XU Zhihao;XU Enhua

作者机构：广州民航职业技术学院飞机维修工程学院广东广州510403 广东省科学院智能制造研究所广东省现代控制技术重点实验室广东广州510070 广州民航职业技术学院民航经营管理学院广东广州510403 

基　　金：国家自然科学基金项目(62003102) 广东省普通高校青年创新人才项目(2020KQNCX143 2019GKTSCX007) 广州市科技计划项目(202102020860) 

出 版 物：《机床与液压》 (Machine Tool & Hydraulics)

年 卷 期：2023年第51卷第23期

页      码：37-42页

摘      要：针对人机共融场景中机器人任务快速变化、紧凑作业空间等导致机器人高性能运动控制困难的问题,提出一种基于环境吸引域的机器人运动控制与实时位型优化方法。为尽可能减小机器人本体的运动区域,采用两组关键点集对机器人本体与人类偏好的机器人作业区域进行抽象化表征,并提出基于点集距离的环境吸引域评价指标;设计笛卡尔空间运动控制器,并构造末端执行器跟踪误差收敛的关节角速度等式约束;结合关节角度、角速度等物理约束,建立基于约束-优化的机器人运动控制与位型优化问题模型。设计递归神经网络对机器人的角速度指令进行实时求解,并证明了系统的稳定性。最后通过四自由度机器人和七自由度Franka Panda机器人的仿真,验证了所提算法在保证机器人末端完成高精度运动控制的同时,能够使机器人的工作区域尽可能收缩到预设区域。

主 题 词：环境吸引域 模型驱动神经网络 运动控制 

学科分类：0711[理学-心理学类] 07[理学] 08[工学] 081101[081101] 0811[工学-水利类] 071102[071102] 081103[081103] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1001-3881.2023.23.006

馆 藏 号：203125190...