面向抓取任务的移动机器人停靠位置优化方法研究
2021-12-09黄瑞元李伟政黄之峰
广东工业大学学报 2021年6期
王 东,黄瑞元,李伟政,黄之峰
(广东工业大学 自动化学院,广东 广州 510006)
当移动机械臂在室内环境中执行抓取任务时,主要挑战之一是如何高效地避开障碍并且成功抓取目标物。在室内环境较为复杂、障碍物较多的情况下,移动机械臂的抓取规划成功率会受到障碍物的影响,并且抓取规划成功率低也会导致RRT的规划时间增加。因此,移动机械臂首先要预处理环境信息,然后生成并到达优化后的停靠位置,再进行抓取。
随着机器人技术的不断发展,固定位置操作的机械臂不能满足多方面需求,而且机械臂需要安全高效地在动态环境中工作。移动机械臂所面临的环境更加复杂,若移动机械臂搜寻路径效率不高,则会严重影响其工作质量。因此如何快速地规划出一条有效的安全路径极具研究意义与实际应用价值[1-3]。在较狭窄或较拥挤场所中,移动机械臂需要根据环境中的信息快速获取目标的位置,然后结合机械臂抓取空间的评价标准,得到优化后的底盘停靠位置,最后结合RRT算法避开障碍物,完成目标点抓取任务。
对于移动机械臂避障抓取问题,早期大多数研究都是对移动机械臂进行分散控制,即先控制移动底盘到达目标位置,然后再进行机械臂的运动规划避障抓取。例如,先进行移动底盘导航定位及地图创建[4-5],然后进行机械臂运动规划及轨迹生成[6];现在有部分研究涉及移动底盘与机械臂的全身控制,通过协调控制移动机械臂缩短控制时间,并且能够实现在狭小空间调整位姿抓取[7-8]。……
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