Izvorni znanstveni članak

https://doi.org/10.17559/TV-20140917061048

Planiranje izbjegavanja prepreka kod redundantnog manipulatora na temelju varijacijske metode

Xifeng Liang ; College of Mechanical and Electrical Engineering, China Jiliang University, 310018 Hangzhou, Zhejiang, China
Tao Zhou ; College of Mechanical and Electrical Engineering, China Jiliang University, 310018 Hangzhou, Zhejiang, China
Binrui Wang ; College of Mechanical and Electrical Engineering, China Jiliang University, 310018 Hangzhou, Zhejiang, China

Sažetak

U svrhu smanjenja prekomjernog pomicanja zglobova, u radu se predlaže nova metoda za izbjegavanje prepreka kod redundantnog manipulatora. U toj smo metodi dizajnirali funkcionalnu procjenu pokreta kako bismo dobili najkraću stazu kretanja zgloba manipulatora i dobili indeks optimizacije vektora gradijenta primjenom varijacijske (variational) metode da bi za vrijeme izbjegavanja prepreke kretanje zgloba bilo minimalno. U međuvremenu, kako bismo izbjegli neuspjeh algoritma za izbjegavanje prepreke ili prekoraćenje krajnjih granica zglobova, do kojih je došlo zbog velike razlike između solucije najmanje norme i homogene solucije kinematike inverzne brzine manipulatora, u radu je primijenjena kontinuirana funkcija 2-norme da bi se dinamički podesio homogeni faktor rješenja metode projekcije gradijenta. Da bi se provjerila ispravnosti u radu predložene metode izbjegavanja prepreka, provedeni su simulacijski eksperimenti na 7-DOF redundantnom manipulatoru. Rezultati pokazuju da u usporedbi s tradicionalnom metodom projekcije gradijenta za izbjegavanje prepreka, u radu predloženim algoritmom smanjio se pomak zgloba 1 do zgloba 6 za 38,3 %, 83,3 %, 3,81 %, 7,85 %, 50,1 % i 45,6 %, a cjelokupni pomak prizmatičkih zglobova i okretnih (revolute) zglobova za 62,2 % i 26,4 %. U isto vrijeme, promjena brzine i ubrzanja zgloba 1 do zgloba 6 između početnog i završnog vremena tijekom izbjegavanja prepreke smanjila se 43,2 %, 97,3 %, 2,23 %, 36,6 %, 96,7 %, 72,7 % (brzina) i 91,04 %, 98,28 %, 73,33 %, 98,40 %, 93,86 % i 91,94 % (ubrzanje). Ispitivanje je pokazalo da je predložena metoda za izbjegavanje prepreka temeljena na varijacijskoj metodi, izvediva i praktična.

Ključne riječi

izbjegavanje prepreke; planiranje putanje; projekcija gradijenta; redundantni manipulator; varijacijska metoda

Hrčak ID:

183020

URI

https://hrcak.srce.hr/183020

Datum izdavanja:

15.6.2017.

Podaci na drugim jezicima: engleski

Posjeta: 2.340 *