一連體機器人是一種新型的仿生機器人,具有能夠一連變形的骨架布局。一連體機器人廣泛應用于航空原位檢驗,核電舉措措施保護,醫療手術操縱等范疇。因為超冗余的自由度和受限的工作環境,一連體機器人的躲障和活動計劃存在著運算效力低,運算求解進程龐雜,難以增加全局束縛等題目。
克日,北京航空航天大學于靖軍傳授和裴旭傳授課題組正在Science China Technological Sciences揭橥了題為“A novel obstacle avoidance heuristic algorithm of continuum robotbased on FABRIK”的論文,裴旭傳授為通信作者,吳昊然碩士為第一作者。該文章基于正向反向協同逆活動學算法提出了一種啟發式躲障算法,為辦理連氣兒體機器人的躲障及活動計劃題目供應了新的思緒。
該算法根據對關頭節點施加全局束縛,并提早推斷障礙物的位置,進而實現了連氣兒體機械人正在龐大環境中的躲障及途徑跟隨活動(圖1)。正在躲障過程中,關頭節點的更新可看做是電荷正在電場中的活動(圖2),提出了一種關頭節點的啟發式間隔作用函數,進而躲免了龐大的非線性運算。
圖1延續體機器人啟發式躲障算法。
(a)碰撞檢測;(b)更新產生碰撞的節點;(c)更新其他節點;(d)節點挪動示意圖
圖2接連體機器人躲障戰略。(a)障礙物對檢驗點的作用函數;(b)樞紐節點的更新
該算法具有運算效率高,收斂速度快,魯棒特征強等長處。得益于算法較強的適用性,能夠被應用于基座挪動和基座固定的陸續體機器人(圖3,4)。
圖3基座固定的陸續體機器人躲障
圖4基座挪動的陸續體機器人躲障
