一种能应付突发意外事件的装配机器人运动规划研究" 李永成咖张铍

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第19卷第6期自动化学报 v口1.19,N0.6_ 1993 年 11 月 ACTA AUTOMATICA SINICA Nov., 1993 一种能应付突发意外事件的装配机器人运动规划研究” 李永成咖张铍 (清华大学计算机系, 北京 100084) 本文基于运动规划的拓扑方法: 针对机械手的装配环境: 提出了一种能应付突发意外事件í即能躲避突发障碍继续到达日标位置的运动规划方法. 该方法主要包含三部分: 用已知信息进行运动规划; 遇到突发障碍后进行局部调整; 局部调失败时进行全局重规划. 本文给出一种运动规划器 ETTMP: 经实验测试:该规划器具有较强的鲁棒性和实时性5 为智能机器人的实用化研究提供了一种方法. 关词: 机器人运动规划,自由状态空间,突发障碍, 全局重规划, 局部调整. 所谓机器人运动规划指的是已知机器人工作环境申的障碍分布, 给出机器人的初始状态和目标状态, 规划一条路径使得机器人能够与障碍无碰地从初始状态运动到目标状态. 早期的运动规划研究一般都假设环境申的障碍全部精确已知, 且机器人的运动控制也不存在误差. 由于实际环境申这样的条件孑畏难得到满足, 且这些规划方法一般都耗时较长, 目前尚难于实用. 本文所给出的规划方法, 其基本想法如下: 首先采用拓扑降维法B觇离线地划分机械手的状态空间 (Cünfigurati皿 SP5-106), 根据巳知的环境规划出一条可行的无碰路径. 机械手按原始规划执行其操作. 当它在运动过程申感知到突发障碍时1能利用原先已知的信息实时、快速地躲避突发障碍而到达目标位置. 基于这样一种规划方法的机器人系统具有较强的鲁棒性和实时性.由于装配机器人的环境一般相对已知, 且动态变化不大,因而本文所提出的方法对机械手系统而言还是很实用的. 二、拓扑法的基本原理拓扑方法首先由 Schwartz 和 Sharif 提出胍, 差不多同时张铍和张铃也独立地提 _ 一 -- _- __ __ __ _ -- _;-I* :1 1) 本文于 1992 年 4 月 2 日收到. 本项目得到国家吨脂”计划的支持.

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658 目动化学报 19 卷命 1- 若机械手遇到突发障碍后无法通过某连通块 CB” 而此时全局重规划又失败,则根据原有信息不存在 4条到达目标位置的道路. 由于状态空间申连通块个数是有限的, 因而特征网申的连接弧也是有限的. 因为机

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