移動機械臂對運動受限物體操作的規(guī)劃與控制.pdf

1、移動機械臂是由移動平臺和機械臂組合而成的系統(tǒng)，同時具有移動機器人的優(yōu)點和機械臂的優(yōu)點。這種組合使得其既能夠像移動機器人一樣隨意移動，又具備機械臂的靈巧性，被廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)、國防和家政服務。如今，越來越多的智能傳感器被應用在機器人領域，使得移動機器人和機械臂的功能更強，更智能，應用也更為廣泛。本文研究的移動機械臂為安裝有機械臂的輪椅，在機械臂末端帶有6軸力/力矩傳感器，該系統(tǒng)設計的目的是協(xié)助行動不便的老年人/殘疾人完成某些任務或者獨立

2、完成一部分日常操作，在老齡化問題越來越嚴重的今天，該研究具有非常重要的意義。對用于家居環(huán)境的移動機械臂，由于其環(huán)境的特殊性，需要頻繁地與環(huán)境進行交互操作，而操作運動受限機構又是交互操作的難點，我們生活中存在很多運動受限的機構，如抽屜、門等，因此，本文主要研究移動機械臂系統(tǒng)對運動受限物體的操作。移動機械臂是一個高度冗余的系統(tǒng)，由于移動平臺的存在整個系統(tǒng)存在非完整性約束，而且家具環(huán)境具有不確定性，門的種類繁多，模型未知等因素使得控制移動機械

3、臂開門難度增大。
　　本文在結合力/力矩控制的條件下，對移動機械臂的運動軌跡進行優(yōu)化，提出了一種可以提高系統(tǒng)可操作性的開門方法。該方法將移動平臺和機械臂當作一個整體系統(tǒng)，并且在開門過程中考慮系統(tǒng)的可操作性，使得機械臂在操作門的時候，移動平臺會根據(jù)可操作性調(diào)整運動軌跡從使得系統(tǒng)的可操作性能得到提高?？刹僮餍詫μ岣咭苿訖C械臂系統(tǒng)靈敏度，控制性能以及規(guī)避奇異位置具有非常重要的作用。文章給出了具體算法，并且通過仿真和實物實驗驗證了該方法的