Planowanie bezkolizyjnej trajektorii manipulatora przy ograniczeniach na sterowania

• Autorzy: Pająk G.

Warianty tytułu

EN

Planning of an optimal collision-free trajectory with regard to constraints on control

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zastosowano metodę globalnego rozkładu redundancji do rozwiązania zadania manipulatora w przypadku, gdy ścieżka chwytaka jest krzywą sparametryzowaną, a manipulator pracuje w przestrzeni roboczej z przeszkodami. Końcowy czas wykonania tego zadania nie był ustalony. Ponadto wzięto pod uwagę dynamikę manipulatora. Uwzględnione zostały ograniczenia na sterowania przyłożone do siłowników poszczególnych par kinematycznych. Znane dotychczas metody zajmują się takim zadaniem dla manipulatorów nieredundantnych lub dla redundantnych, gdy współrzędne uogólnione manipulatora są dane funkcjami długości ścieżki. Stanowi to istotne ograniczenie w praktycznym zastosowaniu tych metod. Prezentowane rozwiązanie jest pozbawione tych wad, a przeprowadzone symulacje komputerowe potwierdzają jego efektywność.

EN

In the paper, a global method of redundancy resolution has been used to solve the manipulation task. The path of the end-effector is a parametrized curve and there are obstacles in the workspace. The final time of task execution is not fixed. Additionally, the dynamic of the manipulator has been taken into consideration. The constraints imposed on control signals exerted to the servomotors have been taken into account. There are methods known for such task for non-redundant or redundant manipulators when the manipulator generalized coordinates are parametrized by the path length. It is an essential limitation in practical application of these methods. The presented solution is devoid of defects, and the investigated computer simulation confirm is effectiveness.

Słowa kluczowe

PL

manipulatory; planowanie bezkolizyjnej trajektorii

EN

manipulators; collision-free trajectory planning

• Wydawca: Poznańskie Towarzystwo Przyjaciół Nauk
• Czasopismo: Studia z Automatyki i Informatyki
• Rocznik: 2001
• Tom: T. 26
• Strony: 147--158
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys.

Twórcy

autor

Pająk G.

• Uniwersytet Zielonogórski, Instytut Organizacji i Zarządzania, ul. Podgórna 50, 65-246 Zielona Góra

Bibliografia

• [1] Björck A., Dahlquist G.: Metody numeryczne. PWN, Warszawa 1987.
• [2] Desai J.P., Kumar V.: Nonholonomic Motion Planning for Multiple Mobile Manipulators, Proc. of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, 1997, s. 3409-3414.
• [3] Galicki M.: Metody planowania zadań manipulatorów redundantnych w przestrzeni roboczej z przeszkodami. Seria: Monografie, Wydawnictwo WSInż., Zielona Góra 1990.
• [4] Galicki M.: Wybrane metody planowania optymalnych trajektorii robotów manipulacyjnych. WNT, Warszawa 2000.
• [5] Galicki M.: Optimal Planning of Collision-Free Trajectory of Redundant Manipulators. Int. Journal of Robotics Research, vol. 11, nr 6, 1992, s. 549-559.
• [6] Galicki M., Pająk G., Pająk I.: Time-Optimal Control of Redundant Manipulators. Applied Mathematics and Computer Science, vol. 7, nr 2, 1997, s. 333-341.
• [7] Gelfand J.M., Fomin S.W.: Rachunek wariacyjny. PWN, Warszawa 1979.
• [8] Kazerooni H., Wang Z.: Global Versus Local Optimization in Redundancy Resolution of Robotic Manipulators. Int. Journal of Robotics Research, vol. 7, nr 5, 1988, s. 3-12.
• [9] Kozlowski K.: Modelling and Identification in Robotics. Springer-Verlag, Berlin 1998.
• [10] Nakamura Y., Hanafusa H.: Optimal Redundancy Control of Robot Manipulators. Int. Journal of Robotics Research, vol. 6, nr 1, 1987, s. 32-42.
• [11] Pająk I.: Planowanie ruchów robota przy ograniczeniach na położenie efektora w przestrzeniach roboczych. Rozprawa doktorska, Politechnika Poznańska, Poznań 1998.
• [12] Pfeifer F., Rainer J.: A Concept for Manipulator Trajectory Planning, IEEE Journal of Robotics and Automation, vol. 3, nr 2, 1987, s. 115-123.
• [13] Singh S.K., Leu M.C.: Manipulator Motion Planning in the Presence of Obstacle and Dynamic Constraints. Int. Journal of Robotics Research, vol. 10, nr 2, 1991, s. 177-187.
• [14] Shiller Z.: Time-Energy Optimal Control of Articulated Systems with Geometric Path Constraints. Proc. of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, 1994, s. 2680-2685.
• [15] Stoer J., Bulirsch R.: Wstęp do analizy numerycznej. PWN, Warszawa 1987.
• [16] Zhou Z.L., Nguyen C.C.: Joint Configuration Conservation and Joint Limit Avoidance of Redundant Manipulators. Proc. of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, 1996, s. 131-140.