基于控制障碍函数的移动机械臂构型感知安全控制

碰撞避免是机器人应用中被广泛研究的话题。当将碰撞避免技术应用于移动机器人时，如何处理机器人的空间结构仍是一项挑战。本文通过求解带有所设计控制障碍函数（CBF）约束的二次规划（QP），设计了一种构型感知安全控制律，可安全地将移动机械臂导航至期望区域，同时避免与环境障碍碰撞。我们方法的优势在于以正确且优雅的方式融入了移动机械臂的空间结构，这是通过将移动机械臂各连杆间的几何约束合并入 CBF 约束实现的。在刚杆和建模的移动机械臂上进行了仿真，以验证所提方法的可行性与时间效率。关于不同自由度耗时数值结果表明，我们的方法随维度具有良好的可扩展性。