基于共形几何代数的机器人碰撞检测方法形式化
机器人学
2023-12-11 v1
摘要
协作机器人可以显著地辅助人们进行生产活动，提高其工作质量。碰撞检测对于确保协作机器人在生产活动中安全稳定运行至关重要。作为一种先进的几何语言，共形几何代数可以简化机器人碰撞模型的构建和碰撞距离的计算。与基于共形几何代数的形式化方法相比，传统方法在建模和计算中可能存在一些难以发现的缺陷。我们采用基于共形几何代数的形式化方法来研究协作机器人的碰撞检测问题。本文基于HOL Light中的共形几何代数库，构建了几何基元和机器人本体的形式化模型。我们分析了几何基元之间的最短距离，并证明了它们的碰撞判定条件。基于以上内容，我们构建了一个机器人碰撞检测方法的形式化验证框架。在本文的最后，我们将所提出的框架应用于两个单臂工业协作机器人之间的碰撞检测。通过为两个单臂工业协作机器人构建通用碰撞模型和特殊碰撞模型，验证了所提出框架的灵活性和可靠性。
引用
@article{arxiv.2312.04598,
title = {Formalization of Robot Collision Detection Method based on Conformal Geometric Algebra},
author = {Yingjie Wu and Guohui Wang and Shanyan Chen and Zhiping Shi and Yong Guan and Ximeng Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.04598},
year = {2023}
}