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機械手的避障控制

2020-02-13 10:09:50

機械手的避障控制

導(dǎo)語：機械手的運動學(xué)冗余自由度是指機械手擁有比它的末端所需要的自由度更多的自由度。運動學(xué)冗余自由度的機械手具有比非冗余自由度的機械手更好的性能。例如，非冗余自由度的機械手在外部環(huán)境中有障礙物時受到非常大的限制，運動學(xué)冗余自由度的機械手就能很好的完成任務(wù)。由于奇異點的存在，非冗余自由度的機械手的工作空間受到限制，運動學(xué)冗余自由度的機械手就能很好的解決這類問題。

冗余自由度的機械手在運動控制中能夠優(yōu)化各種性能指標(biāo)，如：限制關(guān)節(jié)角度，小化機械手關(guān)節(jié)角速度、角加速度、關(guān)節(jié)力矩、能量等。因此，具有運動學(xué)冗余自由度的機械手得到了廣泛的應(yīng)用，其中躲避障礙物就是一個非常重要的應(yīng)用。
一般來說，機械手的避障控制主要有兩種方法。一種方法是在高層進(jìn)行路徑規(guī)劃，使機械手末端通過離線路徑規(guī)劃來避障礙物。這種方法能夠保證機械手的全局優(yōu)化，但它卻無法實現(xiàn)在線控制。另一種方法是通過機械手的控制器在線進(jìn)行避障。對于在線避障的控制，許多學(xué)者都提出了自己的方法。許多算法是基于偽逆矩陣法。機械手的避障控制能夠使機械手在工作過程中避開障礙物，充分發(fā)揮冗余自由度的機械手的優(yōu)越性能。

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