开链机械臂的反馈Hamel变分积分子
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国家自然科学基金资助项目(11872107)


FEEDBACK HAMEL' S VARIATIONAL INTEGRATORS OF OPEN-CHAIN MANIPULATORS
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    摘要:

    在几何力学框架下,首先,推导了开链机械臂的反馈Hamel变分积分子,其中用反馈控制算法实现了Hamel积分子的寻根;其次,将上述算法用于计算反应规划的正向动力学,在此基础上将回转力引入传统人工势场法来设计斥力,可以克服传统人工势场法中易陷入势场局部极小的缺点,实现机械臂整臂的实时避障轨迹规划;最后,通过两个数值仿真验证了上述所提算法的有效性.

    Abstract:

    In this paper, we first derive Hamel s variational integrators for open-chain manipulators in the framework of geometric mechanics, where the roots of Hamel' s variational integrators are found by feedback control. Next, we use the above algorithm to solve a forward dynamics problem in reaction planning. As a result, the gyroscopic force is introduced to replace the repulsive force, thus avoiding the local minima dilemma of the artificial potential method, and realizing real-time obstacle avoidance for the whole manipulator. Finally, the effectiveness of the proposed algorithm is illustrated via two numerical examples.

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沈伟清,王本亮,史东华.开链机械臂的反馈Hamel变分积分子[J].动力学与控制学报,2022,20(3):8~14; Shen Weiqing, Wang Benliang, Shi Donghua. FEEDBACK HAMEL' S VARIATIONAL INTEGRATORS OF OPEN-CHAIN MANIPULATORS[J]. Journal of Dynamics and Control,2022,20(3):8-14.

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  • 收稿日期:2021-06-01
  • 最后修改日期:2021-06-08
  • 在线发布日期: 2022-06-30
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