技术原理图、工艺流程图、产品结构图、框架图等。Р第一步是对可重构机器人系统的模块设计与构型设计。模块化设计可提高系统的柔性,可扩展性、可维护性和可交换性,在机器人设计中受到广泛重视。可重构模块化机器人系统由一系列不同功能和尺寸特征的、具有一定装配结构的模块以搭积木的方式构成,能构成不同自由度和构型的机器人系统,适应不同的任务需求,模块系统设计和基于模块的构型设计是达到这一目标的关键。将设计的模块分为关节模块、连杆模块、末端执行器模块和基础单元模块Р(辅助模块),其中关节模块又分为三种形式:单自由度转动关节、移动关节和多自由度腕关节。为了重构的方便,关节模块和夹持器设计成智能机电接口形式,具有通信、控制、伺服驱动、传动、感知等功能。Р构型设计是一种非结构化的设计问题,即难以用数学模型来描述,难以用数值方法来求解。要实现这一类问题的求解,适合采用人工智能来完成符号知识的建模和处理。本项目在智能设计系统开发工具DEST上开发可重构模块化机器人构型设计系统。构型设计系统可以协助设计者进行构型的分析、选择、评价和决策,结合计算机的信息的存储、检索和计算能力,以及设计者的分析、判断、经验、直觉和抽象思维能力,以人机交互方式实现构型的设计。Р第二步是设计可重构机器人系统的路径规划与轨迹规划Р机器人的路径是指一组有序的位姿集合,路径规划是确定使机器人末端执行器按要求从初始点运动到目标点的一系列中间点。考虑一般情况,讨论多自由度关节机器人在有障碍物的复杂工作环境中的路径规划问题。通过引入可视邻点的概念,提出一种建立数值人工势场的新算法,解决在复杂环境下机器人路径规划的两个难点,即如何评价当前末端执行器绕过障碍物到达目标点的距离信息,以及如何确定当前末端执行器的运动方向。然后,在遗传算法中结合数值人工势场提供的特征信息进行机器人在关节空间的分段路径规划,以避免搜索的盲目性,提高算法的搜索能力。
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