基于避障工作空间的平面机器人机械臂的路径规划（英文）

针对多关节机械臂的运动避障问题,提出了一种基于避障工作空间路径规划方法。首先,利用基于射线和相交点的计算机图形学方法建立避障空间(简称为OAPW);其次,在避障空间内,利用D-H坐标方法和MATLAB Robotics工具箱建立了一个具有3个转动关节的机械臂模型;再次,通过最短路径的性能指标规划出最短路径。考虑到运动机械臂与障碍物之间的干涉问题,因此利用障碍物膨胀化方法规划出安全距离的最短路径。最后,运用运动学正反解和插值运算实现机械臂在无障碍物、避障、安全距离避障3种情况下的仿真。

医疗机器人穿刺针避障可达作业空间边界解析描述

提出了适用于机器人辅助腹腔介入治疗系统的手术规划方案,通过分析机器人手术流程。提出将穿刺针简化为球铰单关节操作臂的物理模型,基于机器人学中对操作臂避障可达作业空间边界解析描述的研究,利用含参数的非线性方程组对穿刺针的工作空间进行了解析描述,用3阶连续可导超二次曲面方程对腹腔内的肋骨及血管进行了描述,用数值迭代连续法求解出了穿刺针避障可达工作空间边界的1维解流形,并用Matlab进行了3维显示,成功求解出了腹腔内存在肋骨及血管等障碍物情况下穿刺针的工作空间边界,通过仿真实验可知,在穿刺针工作空间边界包括的范围内选取进针点,可保证穿刺针路径不与血管、肋骨等障碍物相碰。本文为医生规划手术方案提供了有效依据,解决了目前系统需要医生凭借自身手术经验来确定针点问题,提高了手术的效率和成功率。