應用比例導引法的探測機器人機械臂路徑規劃

劉 瑩，邵 彧

（鄭州西亞斯學院電子信息工程學院，河南鄭州 451150）

1 引言

近幾年，中國制造向著更智能、更精密的方向快速發展，機器人行業逐漸成為重點研究領域之一。機械臂作為探測機器人行動的主要載體，依靠機器人可以實現自主感知、規劃路徑以及完成各類作業等操作。在地質勘探、煤礦探測中都起到了非常重要的作用，可執行人工無法完成的作業。因此，對探測機器人機械臂的路徑規劃研究十分有必要。

當機械臂在作業時，一個合理的預作業位姿對于機械臂的探測作業非常重要。通常情況下，工作人員會在機器人到達現場后再進行位姿的調整，以實現最短路徑的探測。但當作業空間相對較小時，調整機器人的位姿十分困難。如果改變這種策略，直接在機器人到達現場時調整好位姿，那么可直接進行作業，在一定程度上提高了工作效率。將這種思想應用到實際的作業空間內，演變成如何實現機械臂從一個位姿到另一個位姿的最短路徑研究，不少行業專家進行了深入研究。

文獻[1]提出了綠籬修建機器人機械臂與目標之間的路徑規劃方法。首先，確定作業環境內障礙物位置信息，輸入到機器人內部，建立簡易執行模型；然后計算機械臂在到達目標時，所遇到的障礙物的碰撞條件，以此獲得機械臂的避碰空間，即可活動范圍；最后，構建優化模型，通過引入斥力場調節策略剔除計算過程中影響因素，再引入擾動人工勢場法實現機械臂的作業路徑規劃。……