基于天牛须搜索机制和循环神经网络的机械臂逆运动学求解方法技术

技术编号:42408232 阅读:18 留言:0更新日期:2024-08-16 16:27
一种基于天牛须搜索机制和循环神经网络的机械臂逆运动学求解方法,属于机械臂控制领域;本发明专利技术引入超参数改进目标函数中距离惩罚项,提高了系统稳定性;将基于历史梯度信息的方向向量与随机搜索得到的向量进行组合更新预测方向,在全局搜索和局部优化之间建立有效的协同;通过合理调节系统对连杆与障碍物之间距离的响应和优化搜索方向,实现了同时满足末端轨迹跟踪控制和连杆避障的关节角度求解。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械臂控制领域,具体涉及一种基于天牛须搜索机制和循环神经网络的机械臂逆运动学求解方法


技术介绍

1、在复杂的工作环境中实现冗余机械臂无碰运动规划一直是国内外的研究热点。例如,在工业生产环境中,通常需要人机协作或多机协作共同完成特定任务,如何在保证工作效率和安全的前提下避免碰撞是机械臂运动过程中亟需解决的问题。因此,机械臂需要根据任务指定的末端执行器位姿信息以及工作空间中的障碍物信息反馈对逆运动进行求解,以避免与工作人员或其他机器人发生碰撞。

2、在过去的几十年中,国内外众多学者对如何设计有效的逆运动学求解算法进行了研究。解析法是最早被提出的一种冗余机械臂逆运动学求解方法。它通过简化特定机械臂结构,并利用臂杆之间的几何关系来建立末端执行器位置与关节变量之间的约束方程,以此来求解关节变量。然而,该方法过度依赖机械臂的特殊构型,难以有效处理如优先级约束等复杂问题。数值解法通过迭代计算来求解关节角度,以达到机械臂末端执行器的期望位置和姿态。这种方法不依赖于解析解的存在,因此适用于复杂的机械臂结构,但是会导致累计误差并且高度依赖于初始位形本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于天牛须搜索机制和循环神经网络的机械臂逆运动学求解方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于天牛须搜索机制和循环神经网络的机械臂逆运动学求解方法,其特征在于,所述步骤1)中,超参数保证避障目标函数的单调递减性,实现系统对连杆与障碍物之间距离的合理调节。

3.根据权利要求1所述的基于天牛须搜索机制和循环神经网络的机械臂逆运动学求解方法,其特征在于,所述步骤2)中,基于历史梯度信息的方向向量d2与随机搜索得到的向量d1进行组合更新预测方向,以在全局搜索和局部优化之间建立有效的协同机制。

【技术特征摘要】

1.一种基于天牛须搜索机制和循环神经网络的机械臂逆运动学求解方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于天牛须搜索机制和循环神经网络的机械臂逆运动学求解方法,其特征在于,所述步骤1)中,超参数保证避障目标函数的单调递减性,实现系统对连杆...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘安东张雅雯黄浩添张文安傅家云燕源坤
申请(专利权)人:浙江工业大学
类型:发明
国别省市:

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