多目标优化抓取规划:摩擦条件下多指机器人安全高效抓取

需积分: 32 1 下载量 188 浏览量 更新于2024-08-11 收藏 565KB PDF 举报
本文主要探讨了机器人多指手在有摩擦点接触条件下的多目标优化抓取规划问题。作者郭语和孙志峻基于人手抓取的经验,提出了接触安全裕度的概念,这是一种为了确保抓取过程中的安全性而引入的新理念。他们通过对摩擦锥约束条件进行修正,构建了一个考虑接触安全的非线性内力优化模型,这个模型旨在寻找最适宜的接触力,以避免因摩擦过大导致的抓取失败。 在抓取过程中,物体的位姿参数被作为变量,通过这些参数的变化来确定接触力与多指手各关节力矩之间的关系。作者重点考虑了多指手在关节空间内的两个关键性能指标:转角位置度和相对承载能力。这两个指标共同构成了多指抓取的多目标优化模型,目的是找到在满足安全性和抓取效率之间的一个平衡点。 多目标粒子群优化算法被应用到实际问题中,对物体位姿进行规划,以获取优化抓取规划的非劣解前沿。这种方法不仅保证了抓取过程的安全性,还能有效地提升多指手的抓取综合性能,包括抓取精度、稳定性和抓取负载能力等。 这篇论文研究了一种创新的抓取规划策略,它结合了人机交互的智能思想,通过数学建模和优化算法,为机器人多指手在复杂抓取环境下提供了一种高效且安全的操作方案。这对于提升机器人的抓取能力,特别是在工业自动化、医疗辅助等领域具有重要的理论和实际价值。