文献类型：期刊文章

作　　者：余敏[1,2] 罗建军[1,2] 王明明[1,2] 高登巍[1,2]

Yu Min;Luo Jianjun;Wang Mingming;Gao Dengwei(Research&Development Institute of Northwestern Polytechnical University in Shenzhen,Shenzhen 518057,Guangdong,China;School of Astronautica,Northwestern Polytechnical University,Xi’an 710072,China)

机构地区：[1]西北工业大学深圳研究院,广东深圳518057 [2]西北工业大学航天学院,西安710072

出　　处：《力学学报》

基　　金：深圳市科技研发资金(JCYJ20190806154412671);国家自然科学基金(61973256,61690211);西北工业大学博士论文创新基金(CX202019)资助项目。

年　　份：2020

卷　　号：52

期　　号：4

起止页码：1024-1034

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2017、CSCD、CSCD2019_2020、EI、IC、JST、MR、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、ZMATH、核心刊

摘　　要：针对空间机器人抓捕空间非合作目标的在轨服务任务,同时考虑机器人运动学约束和动力学约束,提出一种分层式的自由漂浮双臂空间机器人协调路径规划方法.首先,在路径规划层面上基于RRT*算法分别规划双臂末端执行器在笛卡尔空间下的初始可行路径,为双臂设置独立的采样空间,保证路径规划过程中双臂系统不发生自身碰撞.然后,在轨迹规划层面上利用四次样条曲线平滑RRT*算法生成的初始路径,设计满足样条曲线的一阶、二阶及三阶微分连续约束,同时考虑机械臂末端执行器的初末速度约束条件、初始加速度约束条件,得到适合于空间机器人执行的动力学可行的平滑轨迹.最后,计算所规划路径的最大速度、最大加速度与机械臂末端执行器物理极限值的比值,取最小上限,即为最少路径规划时间.所提路径规划方法能够设计出满足特定路径点约束的协调路径,且所设计的路径考虑了机械臂的物理限制条件,通过对自由漂浮双臂空间机器人进行仿真试验,验证了所提路径规划算法的有效性.

关 键 词：双臂空间机器人 路径规划 快速搜索随机树  四次样条  

分 类 号：V448.2]