基于自运动的冗余机械臂实时避障轨迹规划

本文提出一种利用冗余机械臂自运动特性,在障碍物与机械臂之间建立虚拟排斥速度场实现冗余机械臂避障的实时轨迹规划算法。首先,采用改进梯度投影法,快速计算出实现末端执行器主运动的最小范数解,同时在障碍物周围建立虚拟排斥速度场,将冗余机械臂从与障碍物最近的虚拟排斥速度作用点处分成2段并联机械臂,对拆分后的2段非冗余机械臂,快速求解出由虚拟排斥速度引起的各关节角速度分量,进一步向零空间投影求解出冗余机械臂自运动的避障角速度分量,最终实现冗余机械臂的实时避障轨迹规划。