冗余机械手的灵活性优化及避障预警系统

提出了灵活性椭圆的概念来选择出冗余机械手最灵活的姿势,使其应对动态的路径和障碍物分布环境,完成在线路径追踪及避障任务。另外,采用了探索控制,其核心思想是利用一个仅体现在计算机程序代码中的假想机械手,领先实际机械手固定的时间身位,假想机械手提前探索到未来的环境信息,同时依靠单步遗传算法在线地计算出其最灵活的姿势作为姿势最优解,身后的实际机械手逐步向假想机械手的最佳姿势过渡。除此之外,还增设了在线避障预警控制系统,当检测出未来可能发生碰撞时,立即发出危险警报,同时制动实际机械手,最大程度地确保了系统的安全性。最后,平面内四关节机械手的仿真结果验证了在线路径追踪及避障预警控制系统的有效性。