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ETA-IK:基于执行时间的双臂机械臂逆运动学

机器人学 2025-10-21 v2

摘要

本文提出 ETA-IK,一种针对双臂机器人系统的 Execution-Time-Aware 逆运动学方法。主要目标是通过利用两臂的冗余性来优化运动执行时间,特别是在仅受限于机器人相对姿态的任务中,例如对未知物体的双臂扫描。不同于使用关节配置距离等代理指标的传统逆运动学方法,我们的方法将直接的运动执行时间和隐式碰撞纳入优化过程,从而找到能够使后续轨迹生成获得更高效和碰撞自由运动的目标关节。采用基于神经网络的执行时间逼近器来预测高效关节配置,同时考虑潜在碰撞。通过在由 UR5 和 KUKA iiwa 机器人组成的系统上进行实验评估,我们展示出显著的执行时间降低。该方法优于传统方法,在不牺牲定位精度的前提下显示出 improved 的运动效率。这些结果突显了 ETA-IK 在效率和安全性至关重要的应用中提高双臂系统性能的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.14381,
  title  = {ETA-IK: Execution-Time-Aware Inverse Kinematics for Dual-Arm Systems},
  author = {Yucheng Tang and Xi Huang and Yongzhou Zhang and Tao Chen and Ilshat Mamaev and Björn Hein},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.14381},
  year   = {2025}
}