ichi TsudaР摘要:本文论述的是空间机器人路径规划,这种规划主要运用的是避碰算法。对于未来的空间机器人操作,自主控制的路径规划方法可以受到固定指令的支配去捕获目标,不用一直受地面站的控制。尤其是从始至终要考虑到避免与目标本身的碰撞,一旦地点、形状和目标的控制点得到确认,这些点将在配置空间中表示出来。为了避免死锁现象的发生,本文利用了一种势场域算法,也就是将拉普拉斯势函数的应用在配置空间中获取路径。通过利用平滑路径的方法,我们已经在路径生成方面做了一定的改进。这种方法主要是利用样条函数插值,它减少了计算负荷和产生空间机器人的平滑路径,这种方法的有效性可通过几个数字模拟来展现。Р关键字:空间机器人、路径规划、避碰、势函数、样条内插Р 1 介绍Р未来的空间发展中,空间机器人及其自主性能将成为航天科技的关键特征。这种空间机器人将在构建空间站和执行航天器的检查和维护方面发挥重要的作用。这些机器人将以自主的形式取代航天员进行舱外活动。上述机器人运行的一个基本和重要的任务就是由机械臂捕获在轨道上自由飞行的目标,为了这项捕获操作的正常进行,要求将机械臂从初始位置移动到末位置而不与目标发生碰撞。Р这种空间配置和人工势场的方法通常应用于普通机器人的运行规划当中,使机器人的机械臂能够回避障碍物和朝目标移动。Khatib提出了一种运动规划的方法,在这种方法中定义了障碍物与机器人的每个链接的排斥势,还定义了机器人的末端执行器与目标的吸引势,并通过计算势场和势场的梯度而生成了最优路径。根据这种实时操作的简单性和适应性,我们得知该方法是有效的。Р但是在吸引势场和排斥势场的共同作用下会产生局部极值点,这将导致所谓的死锁现象。为了解决上述问题,科研人员提出了一些方法,例如拉普拉斯算法的使用。这种方法保证了势场域不存在局部极值点,即无死锁现象。势场域分为很多小格,势场域的每个节点的离散值将被唯一确定。
全文预览
