[發明專利]一種平面冗余度機器人避障及避奇異的路徑規劃方法在審
| 申請號： | 201610052247.7 | 申請日： | 2016-01-26 |
| 公開（公告）號： | CN105700527A | 公開（公告）日： | 2016-06-22 |
| 發明（設計）人： | 劉玉斌;戴騫;張赫;趙杰;李戈 | 申請（專利權）人： | 哈爾濱工業大學 |
| 主分類號： | G05D1/02 | 分類號： | G05D1/02 |
| 代理公司： | 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109 | 代理人： | 楊立超 |
| 地址： | 150001 黑龍*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 平面 冗余 機器人 奇異 路徑 規劃 方法 | ||
1.一種平面冗余度機器人避障及避奇異的路徑規劃方法，其特征在于它按以下步驟 進行：
所述方法涉及兩個同時進行的過程：
過程一：避障的路徑規劃步驟如下：
步驟一：建立各桿件坐標系，并將各障礙物坐標投影到各桿件坐標系中；
步驟二：對桿件是否為安全桿件進行判斷；
步驟二.一：如桿件為安全桿件，則剔除此桿件，不作任何處理；
步驟二.二：如桿件不是安全桿件，則轉至步驟三；
步驟三：求出連桿和障礙物間的實時最小距離以及各桿件上標志點的坐標；
步驟四：對實時最小距離是否處于安全距離進行判斷；
步驟四.一：如實時最小距離大于或等于安全距離，則轉至步驟八；
步驟四.二：如實時最小距離小于安全距離，則轉至步驟五；
步驟五：根據實時最小距離處于危險距離或極度危險距離，分別啟動避障策略或啟動 避障增益策略；
步驟六：計算機器人雅可比矩陣和標志點處雅可比矩陣；
步驟七：逆運動學求解，積分得到關節的運動角度；
步驟八：不啟動避障策略，繼續執行機器人末端運動；
步驟九：判斷機器人末端是否到達終點；
步驟九.一：機器人末端到達終點，結束
過程二：避奇異的路徑規劃步驟如下：
步驟A：判斷最小奇異值是否低于奇異值下限；
步驟A.一：最小奇異值大于或等于奇異值下限，轉至步驟B；
步驟A.二：最小奇異值小于奇異值下限，轉至步驟C；
步驟B：不啟動避奇異策略，繼續執行機器人末端運動，再轉至步驟九；
步驟C：啟動避奇異策略，再轉至步驟七。
2.如權利要求1所述的一種平面冗余度機器人避障及避奇異的路徑規劃方法，其特 征在于步驟一的具體過程為：
所述連桿是由桿件1、桿件2和桿件3構成；
已知障礙物中心在坐標系{0}中的位置(xt0,yt0)，連桿截面為邊長為a的正方形，障礙 物半徑為R，根據坐標系{1}相對于坐標系{0}的旋轉矩陣，得出障礙物中心在坐標系{1} 中的位置(xt1,yt1)，即
同理得出
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