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有关节约束超冗余机械臂的增益优化轨迹规划
被引量：
12
1
作者
王文瑞
刘克俭
+4 位作者
顾金麟
李昂
储海荣
朱明超
徐振邦
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期1075-1086,共12页
为了实现超冗余机械臂的实时在线规划,本文提出一种基于雅克比转置矩阵的人工势场轨迹规划方法。轨迹规划不仅要满足末端跟踪精度要求,而且要满足关节速度和角度约束,关节速度主要由轨迹规划算法的增益决定,而增益的大小决定系统稳态性...
为了实现超冗余机械臂的实时在线规划,本文提出一种基于雅克比转置矩阵的人工势场轨迹规划方法。轨迹规划不仅要满足末端跟踪精度要求,而且要满足关节速度和角度约束,关节速度主要由轨迹规划算法的增益决定,而增益的大小决定系统稳态性能的好坏,通过优化势场函数和使用加权关节速度,在避免关节限制的前提下减小关节速度范数,从而能选择更大的增益。使用蒙特卡洛法建立最大关节速度与增益的关系,从而确定增益范围。分别在点对点运动和轨迹跟踪运动中选取不同的增益证明算法的正确性和有效性,并在轨迹跟踪运动中引入速度前馈,通过李雅普诺夫稳定性定理证明算法稳定性。通过以超冗余机械臂为模型仿真验证,得出在点对点运动下末端位置偏差小于10-4mm,姿态偏差小于1×10-5rad;轨迹跟踪运动的位置偏差小于10-3mm,姿态偏差小于1×10-4rad。最后进行实验验证,虽然实验过程中轨迹偏差相比于仿真增加一个数量级,但仍符合实验任务需求。
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关键词
人工势场
关节
约束
加权关节速度
蒙特卡洛法
速度
前馈
李雅普诺夫稳定性定理
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职称材料
题名
有关节约束超冗余机械臂的增益优化轨迹规划
被引量：
12
1
作者
王文瑞
刘克俭
顾金麟
李昂
储海荣
朱明超
徐振邦
机构
中国科学院长春光学精密器械与物理研究所
中国科学院大学材料与光电研究中心
中国人民公安大学遥感中心
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期1075-1086,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.11672290)
国家重点研发计划资助项目(No.2016YFC0803000)
+1 种基金
吉林省科技发展计划重点研发项目(No.2018020102GX)
中国科学院与吉林省高技术合作与产业化项目(No.2018SYHZ0004)
文摘
为了实现超冗余机械臂的实时在线规划,本文提出一种基于雅克比转置矩阵的人工势场轨迹规划方法。轨迹规划不仅要满足末端跟踪精度要求,而且要满足关节速度和角度约束,关节速度主要由轨迹规划算法的增益决定,而增益的大小决定系统稳态性能的好坏,通过优化势场函数和使用加权关节速度,在避免关节限制的前提下减小关节速度范数,从而能选择更大的增益。使用蒙特卡洛法建立最大关节速度与增益的关系,从而确定增益范围。分别在点对点运动和轨迹跟踪运动中选取不同的增益证明算法的正确性和有效性,并在轨迹跟踪运动中引入速度前馈,通过李雅普诺夫稳定性定理证明算法稳定性。通过以超冗余机械臂为模型仿真验证,得出在点对点运动下末端位置偏差小于10-4mm,姿态偏差小于1×10-5rad;轨迹跟踪运动的位置偏差小于10-3mm,姿态偏差小于1×10-4rad。最后进行实验验证,虽然实验过程中轨迹偏差相比于仿真增加一个数量级,但仍符合实验任务需求。
关键词
人工势场
关节
约束
加权关节速度
蒙特卡洛法
速度
前馈
李雅普诺夫稳定性定理
Keywords
artificial potential field
joint constraints
weighted joint velocities
Monte Carlo method
speed feedforward
Lyapunov stability theorem
分类号
TP241 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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作者
出处
发文年
被引量
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1
有关节约束超冗余机械臂的增益优化轨迹规划
王文瑞
刘克俭
顾金麟
李昂
储海荣
朱明超
徐振邦
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
12
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