[發(fā)明專利]一種空間機(jī)械臂應(yīng)急操作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711238341.2
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108015767B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳鋼;林燕芳;王一帆;孫漢旭;黃旭東;羅寧
• 申請（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B64G4/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種空間機(jī)械臂應(yīng)急操作方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)依據(jù)操作物的區(qū)域和空間機(jī)械臂工作空間的預(yù)處理，獲得所需操作物的區(qū)域劃分和空間機(jī)械臂的無碰撞工作空間；

(2)依據(jù)空間機(jī)械臂中間構(gòu)型網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，獲得所需空間機(jī)械臂中間構(gòu)型集；

(3)依據(jù)預(yù)處理和空間機(jī)械臂中間構(gòu)型集，設(shè)計一種空間機(jī)械臂應(yīng)急操作方法，用以完成空間機(jī)械臂應(yīng)急操作的任務(wù)；

其中，操作物的區(qū)域劃分包括：

操作物的區(qū)域的表面柵格化，采用OSG的三維引擎的線段求交方法，并設(shè)置掃描精度對操作物的區(qū)域進(jìn)行表面散點采樣，得到操作物的區(qū)域的表面散點集合文件，根據(jù)操作物的區(qū)域大小，對區(qū)域表面的每個散點進(jìn)行歸類，劃分成若干個區(qū)域；

空間機(jī)械臂中間構(gòu)型集構(gòu)建包括：

依據(jù)空間機(jī)械臂的無碰撞工作空間中任意構(gòu)型采用避障路徑規(guī)劃算法成功規(guī)劃到操作物的區(qū)域的構(gòu)型，獲得空間機(jī)械臂的安全構(gòu)型集；

依據(jù)空間機(jī)械臂的安全構(gòu)型集，采用線性加權(quán)和法算法，以距離和關(guān)節(jié)行程建立代價函數(shù)并作為優(yōu)化指標(biāo)，獲得空間機(jī)械臂的匹配構(gòu)型集；

依據(jù)空間機(jī)械臂的匹配構(gòu)型集，對空間機(jī)械臂匹配構(gòu)型集進(jìn)行篩選，使用代價函數(shù)求取每組匹配構(gòu)型到散點的代價值，以此優(yōu)化減少匹配構(gòu)型數(shù)目，在匹配構(gòu)型集中選擇出對應(yīng)工作區(qū)域最小的匹配構(gòu)型，并將此匹配構(gòu)型舍棄，則所對應(yīng)的柵格分配給其他匹配構(gòu)型，即舍棄的匹配構(gòu)型對應(yīng)的所有區(qū)域在剩余匹配構(gòu)型集中找到到此區(qū)域代價值最少的最優(yōu)匹配構(gòu)型，依次類推，若干個區(qū)域都對應(yīng)相對應(yīng)地最優(yōu)匹配構(gòu)型，則挑選出的若干個組匹配構(gòu)型稱為空間機(jī)械臂中間構(gòu)型集。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述空間機(jī)械臂的無碰撞工作空間至少包括：

空間機(jī)械臂的無碰撞工作空間，通過蒙特卡洛法獲取空間機(jī)械臂工作空間，再結(jié)合碰撞檢測算法，將機(jī)械臂與機(jī)械臂自身碰撞構(gòu)型及機(jī)械臂與環(huán)境碰撞的構(gòu)型剔除，即可得到空間機(jī)械臂的無碰撞工作空間。