CIDGIKc：面向连续体机器人的距离几何逆运动学
机器人学
2023-06-26 v1
摘要
连续体机器人（CRs）的小尺寸、高灵巧性和固有柔顺性使其非常适用于受限环境。求解逆运动学（IK），即寻找满足期望位置或位姿查询的机器人关节构型，是任何机器人结构在运动规划、控制和标定中的基本挑战。对于 CRs，在狭窄受限工作空间中避开障碍的需求极大增加了寻找可行 IK 解的搜索难度。若无精确初始化或多次重启，现有算法常无法找到解。我们提出 CIDGIKc（连续体机器人距离几何逆运动学的凸迭代），该算法通过一系列半定规划求解这些非凸可行性问题，其目标函数旨在促使低秩极小化器。CIDGIKc 得益于一种针对具有可伸展段的 CRs 的常曲率段几何的距离几何参数化新方案。所得 IK 公式仅涉及二次表达式，并能高效融入大量避碰约束。我们的实验结果表明，在复杂、高度杂乱的环境中成功率 >98%，而现有算法无法处理此类环境。
引用
@article{arxiv.2306.13617,
title = {CIDGIKc: Distance-Geometric Inverse Kinematics for Continuum Robots},
author = {Hanna Jiamei Zhang and Matthew Giamou and Filip Marić and Jonathan Kelly and Jessica Burgner-Kahrs},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.13617},
year = {2023}
}