面向多移动机械臂协同搬运的新型半耦合分层运动规划框架
机器人学
2026-02-25 v2
摘要
与单机器人相比，多移动机械臂在需要机动性与灵活性的任务中（尤其在操控/搬运庞大物体时）展现出优越性。然而，系统的闭链、各移动机械臂的冗余度以及环境中的障碍物给运动规划问题带来挑战。本文提出一种新颖的半耦合分层框架（SCHF），将该问题分解为两个半耦合子问题。具体而言，集中层先规划物体运动，随后分散层实时独立探索各机器人的冗余度。一个显著特征是，在集中层中除闭链与避障约束外，还确保了冗余度约束指标的下界，从而保证物体运动可在分散层由各机器人执行。仿真结果表明，SCHF的成功率与时间开销显著优于完全集中式规划器与完全解耦分层规划器。此外，杂乱真实世界实验也显示了SCHF在搬运任务中的可行性。多种场景下的视频片段可在 https://youtu.be/Y8ZrnspIuBg 查看。
引用
@article{arxiv.2208.08054,
title = {A Novel Semi-Coupled Hierarchical Motion Planning Framework for Cooperative Transportation of Multiple Mobile Manipulators},
author = {Heng Zhang and Haoyi Song and Wenhang Liu and Xinjun Sheng and Zhenhua Xiong and Xiangyang Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.08054},
year = {2026}
}
备注
21 pages, 9 figures