空间两刚体滚动约束系统在线运动规划

• 作者: 任书锋 杨丹 余海东 王皓
• 来源期刊: 上海交通大学学报
• 关键词: 滚动约束 非完整系统 运动规划 直接配点法 最优动作控制
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 页码范围: 1009-1017
• 页数: 9页
• 分类号: TP242
• 语种: 中文
• DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.261

摘要

空间两刚体间的滚动约束系统是一种典型的非完整系统,非完整的特性可以用于简化机械结构,提高系统可靠性.针对纯滚动约束非完整系统的状态变量之间相互耦合难以控制、已有的控制方法局限于特定的模型且缺少对在线控制研究等问题,建立了适用于一般滚动约束系统在线运动规划的求解方法.该方法基于滚动约束一阶运动模型,首先通过配点法实现离线运动规划获得参考轨迹,然后在实时控制中结合滚动优化框架运用最优动作控制(SAC)算法,实现滚动系统的在线运动规划.将算法运用于球-平面滚动模型和两个球体间滚动模型的实时运动规划,仿真结果表明该方法在拓宽球形机器人控制和灵巧机械手操作方面具有实际应用价值.