近日,北京航空航天大学于靖军教授和裴旭教授课题组在Science China Technological Sciences发表了题为“A novel obstacle avoidance heuristic algorithm of co
ntinuum robotba
sed on FABRIK”的论文,裴旭教授为通信作者,吴昊然硕士为第一作者。该文章基于正向反向协同逆运动学算法提出了一种启发式避障算法,为解决连续体机器人的避障及运动规划问题提供了新的思路。
该算法通过对关键节点施加全局约束,并提前判断障碍物的位置,进而实现了连续体机器人在复杂环境中的避障及路径跟随运动(图1)。在避障过程中,关键节点的更新可看作是电荷在电场中的运动(图2),提出了一种关键节点的启发式距离作用函数,从而避免了复杂的非线性运算。
图1连续体机器人启发式避障算法。
(a)碰撞检测;(b)更新发生碰撞的节点;(c)更新其他节点;(d)节点移动示意图
图2连续体机器人避障策略。(a)障碍物对检测点的作用函数;(b)关键节点的更新
该算法具有运算效率高,收敛速度快,鲁棒特性强等优点。得益于算法较强的适用性,可以被应用于基座移动和基座固定的连续体机器人(图3,4)。
图3基座固定的连续体机器人避障
图4基座移动的连续体机器人避障