冗余機器人作為智能制造、救災搶險與太空探索等領域的關鍵環(huán)節(jié),近年來逐漸成為控制領域的最熱門研究方向之一。然而, 對結構信息不準確或未知的冗余機器人進行運動規(guī)劃是一個棘手的問題。此外, 若不考慮冗余機器人末端執(zhí)行器的姿態(tài)約束, 可能會因姿態(tài)的不可控性導致任務失敗。
我院大數(shù)據(jù)與無人系統(tǒng)研究團隊針對許多現(xiàn)有機器人控制方法依賴精確的結構信息、未考慮特定任務末端姿態(tài)要求、速度信號難以應用于實物機器人等問題,研究了基于數(shù)據(jù)驅動的冗余機器人雙層運動控制規(guī)劃。該研究通過數(shù)據(jù)驅動技術實時學習機器人的結構信息,并增加了姿態(tài)保持約束以控制末端的姿態(tài),同時提出了雙層運動規(guī)劃方案,實現(xiàn)了加速度控制信號的輸出,最后通過離散神經(jīng)動力學求解器實現(xiàn)了對方案的求解。
該研究最終實現(xiàn)了對結構信息未知冗余機器人的運動規(guī)劃以及末端的姿態(tài)控制。相關成果發(fā)表于國內高水平期刊《中國科學:信息科學》上。本研究工作得到了國家自然科學基金項目資助。
實物實驗及對比實驗結果圖