基于DMPs的双机器人协同搬运轨迹的学习与泛化 |
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引用本文: | 曹学鹏,王德硕,冯艳丽,樊豪,张弓,张新荣,赵睿英.基于DMPs的双机器人协同搬运轨迹的学习与泛化[J].华南理工大学学报(自然科学版),2023(12):9-20. |
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作者姓名: | 曹学鹏 王德硕 冯艳丽 樊豪 张弓 张新荣 赵睿英 |
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作者单位: | 1. 长安大学机电液一体化研究所;2. 西安航天时代精密机电有限公司;3. 广州中国科学院先进技术研究所 |
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基金项目: | 国家自然科学基金面上项目(62073092);;陕西省重点研发计划项目(2021ZDLGY09-02)~~; |
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摘 要: | 针对双机器人协作系统执行具有强协调约束关系的仿人任务时,存在轨迹学习复杂、协调约束分析欠缺的问题,提出了基于动态运动基元(DMPs)的双机器人协同搬运轨迹学习及泛化方法。首先,从双机器人协同搬运任务出发,分析了双机器人协调约束关系,建立了双机器人运动约束模型。然后,将机器人运动轨迹解耦为位置轨迹和姿态轨迹,采用四元数实现姿态轨迹的无奇异描述,分别建立位置轨迹和姿态轨迹的动态运动基元模型,结合双机器人运动约束模型与动态运动基元模型,兼顾各自的任务要求和相对位姿约束,进而获得双机器人的运动轨迹。接着,开展了双机器人协同搬运轨迹的仿真与实验,结果表明:采用双机器人协同搬运轨迹的学习与泛化方法,当改变起、终点状态时,双机器人定姿态协同搬运的起、终点位置误差分别为0.029 2 mm和0.112 7 mm,变姿态协同搬运的起、终点位置误差分别为0.032 3 mm和0.113 1 mm,终点的四元数姿态偏差为0.001 4、0.002 7、0.001 8、0.003 0,表明该协同搬运轨迹的学习与泛化方法具有较高的运动控制精度,即使起、终点任务参数改变,泛化轨迹仍可保证目标的可达性,验证了提出的...
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关 键 词: | 动态运动基元 双机器人协同 轨迹学习 协调约束 四元数 |
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