六自由度机器人(机械臂)运动学建模及运动规划系列(五)——避障路径规划

如题所述

第1个回答  2024-08-12
在之前的探讨中,我们关注于机器人的运动轨迹规划,但这种人工规划方式在复杂环境中可能难以保证效率和精度。因此,本节将转向关键的避障路径规划。

自主避障路径规划是机器人设计的重要一环,它要求机器人在保证从初始点到目标点的同时,自动避开所有障碍。对于六轴机器人,路径规划不仅要考虑末端运动,还需留意连杆的避障,这与移动机器人略有不同。

常见的路径规划策略分为两种:一是直接针对末端轨迹规划,首先运用算法生成避障路径,然后通过逆运动学确定关节角度,确保机器人不与障碍物碰撞。二是逐关节推导,从第一个关节开始,计算出避免碰撞的临界角度,逐步向后推进。

在本篇中,我们将使用改进的RRT算法,它在原始算法基础上引入目标导向,通过引力场的调控,引导树的生长方向,提高算法的收敛速度。通过模拟,可以看到算法如何生成避开障碍的路径,包括考虑障碍物包络和连杆碰撞角的计算。

小结,本文详细阐述了避障路径规划在六自由度机器人中的应用,以及改进RRT算法在实际问题中的应用示例。虽然文章内容较为简略,但希望为读者提供了一个基础理解。如需更深入的内容,欢迎在评论区提问,我将根据需求进行补充。
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