仿人机械臂抓取路径规划

Robai系列的7R机械臂拥有仿人臂的结构参数和良好的灵活性。我们利用Cyton Veta双臂机器人作为实验平台,进行了仿人机械臂运动规划算法的研究。

我们所针对的操作任务是狭窄障碍达点运动。这是仿人机械臂操作任务中较为复杂的一种。给定机械臂的起始点和初始臂姿,要求生成连续的关节运动轨迹,使机器人通过障碍墙壁上的狭窄洞口,达到墙后的目标点。这种障碍物形式如图1所示,它对规划算法的效率提出了很高的要求。

仿人机械臂操作任务

盲目的在7维的关节空间(C空间)进行路径搜索,显然是低效的。为了提出一种特定的算法,我们借鉴了人臂完成此类任务的策略。对于狭窄障碍达点运动这一类任务,人臂的运动策略是将手臂尽可能的放平,以使其较容易的通过墙洞。“平”,或者说“垂直于洞口面”,就是这一类运动所对应的“臂姿特征”。我们构建一个指标H来将此“臂姿特征”数学化,用来表示机械臂相对于墙面的的水平情况。以此为基础,我们提出一种新的融合臂姿指标优化的快速搜索随机树算法来进行运动规划。最终得到光滑的关节轨迹,使机械臂由初始位姿成功避障,达到给定的目标点。利用Robai机器人进行实物实验的效果如图2所示。视频链接:http://v.youku.com/v_show/id_XMjQ5NzgzMzA4.html

利用Robai机器人进行实物实验

北京工业大学机电学院,机器人理论与应用技术实验室

Tags:Robai机器人

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