用于安全实时机械臂轨迹设计的可达集
机器人学
2020-09-30 v2
摘要
对于在任意环境（尤其是靠近人）中操作的机械臂而言，确保其运动规划算法的安全性至关重要。然而，安全性与实时性能之间往往存在权衡；人们要么精心设计并安全的规划，要么快速生成潜在不安全的规划。本工作提出了一种具有安全保证的滚动时域实时轨迹规划器，称为ARMTD（基于自主可达性的机械臂轨迹设计）。该方法首先（离线）计算机械臂每个关节的参数化轨迹可达集。每条轨迹包含一个故障安全机动（制动停止）。在运行时，于每次滚动时域规划迭代中，ARMTD构建工作空间中完整机械臂的参数化可达集，并将其与障碍物相交，以在轨迹参数上生成次可微、可证明保守的避碰约束。随后ARMTD在这些约束下对参数进行轨迹优化。在一个6自由度机械臂上，ARMTD在仿真中优于CHOMP，从不发生碰撞，并在硬件上完成了多种实时规划任务。
引用
@article{arxiv.2002.01591,
title = {Reachable Sets for Safe, Real-Time Manipulator Trajectory Design},
author = {Patrick Holmes and Shreyas Kousik and Bohao Zhang and Daphna Raz and Corina Barbalata and Matthew Johnson-Roberson and Ram Vasudevan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.01591},
year = {2020}
}
备注
14 pages, 4 figures