冗余靈巧臂的示教學(xué)習(xí).pdf

1、仿人靈巧臂的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃是機(jī)器人研究領(lǐng)域中至關(guān)重要的主題之一。近年來，通過學(xué)習(xí)人類演示的規(guī)劃算法見諸文獻(xiàn)，該類算法能夠降低機(jī)械臂動(dòng)作編程的復(fù)雜程度。因此，示教學(xué)習(xí)被認(rèn)為是提高機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)智能并促進(jìn)機(jī)器人在人類社會(huì)普及最有前景的研究方向之一。本文首先回顧了仿人靈巧臂的研究現(xiàn)狀，并總結(jié)了在運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和示教學(xué)習(xí)領(lǐng)域已取得的諸多成果。其次，在傳統(tǒng)算法的基礎(chǔ)上，融入了人類示教的信息，指導(dǎo)仿人靈巧臂的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃，并在服務(wù)機(jī)器人上得到實(shí)現(xiàn)。然后，重點(diǎn)研究并提

2、出了一種基于仿射軌跡變換的方法來完善人體示教軌跡，在具有7自由度機(jī)械臂的仿人機(jī)器人打乒乓球系統(tǒng)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了人類打乒乓球動(dòng)作的學(xué)習(xí)。本文的研究成果包括以下兩個(gè)部分:
　　1.改進(jìn)現(xiàn)有的點(diǎn)到點(diǎn)軌跡規(guī)劃方案。采用基于三次樣條的多點(diǎn)軌跡規(guī)劃，考慮關(guān)節(jié)約束，同時(shí)優(yōu)化運(yùn)動(dòng)時(shí)間，并且，在機(jī)器人手臂逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解過程中，對(duì)機(jī)械臂工作范圍分區(qū)域引入人體示教初值，從而得到帶有人體示教信息的軌跡規(guī)劃。
　　2.提出一種基于仿射軌跡變換的最優(yōu)軌