双臂全身运动规划:利用重叠运动链实现
机器人学
2025-11-13 v1
摘要
高自由度双臂机器人因其形态能够有效地在人类环境中工作而日益增多。然而,在未知且不断变化的环境中进行实时运动规划仍然具有挑战性,这是由于配置空间的高维度以及必须遵守的复杂碰撞规避约束所致。本文提出了一种新方法,通过利用双臂机器人中共享关节(例如躯干关节)所施加的结构来缓解维度诅咒。首先,为每个运动链(即左臂+躯干、右臂+躯干)构建具有特定结构的动态路网 (DRM),该结构由共享关节所诱导。随后,我们展示了可以利用这种结构高效地搜索两个路网的组合,从而在很大程度上规避维度诅咒。最后,我们在实际的杂货店环境中使用该运动规划器,对一台 19 自由度的移动操作机器人执行杂货履行任务进行了实验,实现了 0.4 秒的平均规划时间,在超过 2000 项运动规划中实现了 99.9% 的成功率。
引用
@article{arxiv.2511.08778,
title = {Dual-Arm Whole-Body Motion Planning: Leveraging Overlapping Kinematic Chains},
author = {Richard Cheng and Peter Werner and Carolyn Matl},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.08778},
year = {2025}
}
备注
Published in Humanoids 2025