Tránh Va Chạm Thời Gian Thực cho Các Cơ Khí Manipulator và Robot Di Động
Tóm tắt
Bài báo này trình bày một phương pháp tránh va chạm độc đáo theo thời gian thực cho các cơ khí manipulator và robot di động dựa trên khái niệm trường tiềm năng nhân tạo. Việc tránh va chạm, thường được coi là một vấn đề lập kế hoạch cấp cao, có thể được phân phối hiệu quả giữa các cấp độ điều khiển khác nhau, cho phép các hoạt động của robot trong môi trường phức tạp diễn ra theo thời gian thực. Phương pháp này đã được mở rộng cho các chướng ngại vật di động bằng cách sử dụng trường tiềm năng nhân tạo thay đổi theo thời gian. Chúng tôi đã áp dụng phương thức tránh va chạm này cho các cơ cấu robot tay và đã sử dụng một cách tiếp cận mới đối với vấn đề tổng quát về điều khiển manipulator theo thời gian thực. Chúng tôi đã tái cấu trúc vấn đề điều khiển manipulator như là điều khiển trực tiếp chuyển động của manipulator trong không gian thao tác—không gian mà nhiệm vụ được mô tả ban đầu—thay vì điều khiển chuyển động không gian khớp tương ứng của nhiệm vụ chỉ được đạt được sau khi biến đổi hình học và động học. Ngoài các khu vực ảnh hưởng của chướng ngại vật, chúng tôi đã khiến bộ phận cuối cùng di chuyển theo một đường thẳng với giới hạn tốc độ tối đa. Phương pháp trường tiềm năng nhân tạo đã được mở rộng để tránh va chạm cho tất cả các liên kết của manipulator. Thêm vào đó, một trường tiềm năng nhân tạo trong không gian khớp được sử dụng để thỏa mãn các ràng buộc khớp bên trong của manipulator. Phương pháp này đã được triển khai trong hệ thống COSMOS cho robot PUMA 560. Các thử nghiệm tránh va chạm thời gian thực trên các chướng ngại vật di động đã được thực hiện bằng cách sử dụng cảm biến hình ảnh.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Brooks, R., 1984, Aspects of mobile robot visual map making
Buckley, C., 1985, The application of continuum methods to path planning. Ph.D. Thesis (in progress)
Chatila, R., 1981, Système de navigation pour un robot mobile autonome: modélisation et processus décisionnels
Hogan, N. 1984 June 6-8, San Diego, California. Impedance control: an approach to manipulation. 1984 Amer. Control Conf.
Khatib, O., 1978, Fonction decision-commande d'un robot manipulateur. Rapport No. 2/7156. DERA/CERT
Khatib, O. and Le Maitre, J.F. 1978 September 12-15, Udine, Italy. Dynamic control of manipulators operating in a complex environment. Proc. 3rd CISM-IFToMM Symp. Theory Practice Robots Manipulators, 267-282. Elsevier . 1979.
Khatib, O., 1980, Commande dynamique dans l'espace opérationnel des robots manipulateurs en présence d'obstacles. These de Docteur-Ingénieur
Khatib, O. 1983 December 15-20, New Delhi. Dynamic control of manipulators in operational space. 6th CISM-IFToMM Congress Theory Machines Mechanisms , 1128-1131.
Khatib, O., et al., 1984, Robotics in three acts (Film)
Khatib, O. 1985 September 11-13, Tokyo. The operational space formulation in robot manipulators control. 15th Int. Symp. Indust. Robots.
Khatib, O., 1985, Miami, Florida. Dynamic optimization in manipulator design: the operational space formulation. ASME Winter Annual Meeting
Khatib, O., 1985, Robotics in three acts-Part II (Film)
Krogh, B., 1984, August, Bethlehem, Pennsylvania. A generalized potential field approach to obstacle avoidance control. SME Canf. Proc. Robotics Research: The Next Five Years and Beyond
. Kuntze, H.B., and Schill, W. 1982 June 9-11, Paris. Methods for collision avoidance in computer controlled industrial robots. 12th ISIR
Lozano-Perez, T., 1980, Spatial planning: a configuration space approach. AI Memo 605
Moravec, H.P., 1980, Obstacle avoidance and navigation in the real world by a seeing robot rover. Ph.D. Thesis