视觉引导下冗余机器人自运动规划的几何结构方法

本文主要探讨了"基于构形的冗余度机器人自运动规划方法"，发表于2003年的东南大学学报(自然科学版)第33卷第6期。作者罗翔、田梦倩和颜景平针对冗余度机器人在视觉引导下的自运动规划问题进行了深入研究。冗余度机器人因其结构上的灵活性，其自运动受到几何构形的显著影响。传统的自运动规划通常受限于固定路径或预设指令，而本文的目标是开发一种实时的、能够直接利用视觉信息来规划机器人的运动策略。 研究的核心是利用机器人的几何构形特征，采用矢量方法来进行自运动规划。具体来说，以YJP-1型7自由度机器人为例，这类机器人具有旋转自运动主平面，作者提出了一种基于线性约束的最小二乘法思想。他们将机器人末端的运动速度为零设定为线性约束条件，将其代入自运动逆解的最小二乘方程组中，从而得到了机器人自运动的解析表达式。这种方法的关键在于通过几何分析来简化问题，并确保规划出的运动路径既能满足视觉信息的实时指导，又能保持机器人的稳定性和效率。 数值仿真和实验验证了这一算法的有效性，表明该方法能够在实际操作中有效地指导冗余度机器人的自运动，无需预先设定复杂的路径，而是根据视觉输入动态调整。论文的关键词包括“冗余度机器人”、“自运动”和“运动规划”，突出了研究的核心内容。整个研究不仅提升了冗余度机器人在自主导航领域的实用性，也为其他类似机器人系统的运动规划提供了新的思路和技术支持。通过这种方式，机器人能够更好地适应环境变化，提高任务执行的灵活性和鲁棒性。