Робототехніка та інтелектуальні системи
Оптимальне планування руху роботів з використанням кінематичних обмежень та практичних прикладів
Table of Contents
Планування руху робота передбачає визначення послідовності рухів, які робот повинен виконувати для досягнення конкретного завдання. Некорпоративні кінематичні обмеження забезпечують, що ці рухи псуються в фізичних можливостями роботи. Практичні приклади допомагають ілюструвати, як ці обмеження впливають на планування і виконання.
Кінематичні обмеження в плануванні руху роботів
Кінематичні обмеження визначають обмеження, пов’язані з з стиками роботи, посиланнями та загальною структурою. Ці обмеження перешкоджають роботів з переміщенням у спосіб, що може призвести до пошкодження або перевищити свої механічні можливості. Загальні обмеження включають в себе обмеження швидкості, обмеження швидкості та обмеження прискорення.
За допомогою цього процесу часто виникають математичні моделі, які описують кінематичний ланцюг роботи та її допустимі рухи.
Практичні приклади планування руху з обмеженнями
Один приклад передбачає збірні компоненти робочого призначення на виробничій лінії. Рука повинна дотримуватися точних шляхів без перевищення меж з’єднання або переміщення занадто швидко, що може призвести до помилок або пошкоджень.
Ще один приклад автономних мобільних роботів, які навігують через склад. Ці роботи повинні планувати шляхи, які не допускають перешкоди, поважаючи їх радіусу повороту і швидкості.
Методи оптимізації
Для створення техніко-економічних шляхів, які ефективно використовуються алгоритми оптимізації, таких як Швидко-розширювані випадкові дерева (RRT) та Пробабілістичні карти (PRM). Ці методи включають в себе кінематичні обмеження для формування техніко-розчинних шляхів.
Крім того, методи оптимізації на основі обмежень, що рефіновані шляхи для мінімізації споживання енергії або часу поїздки, поваги всіх фізичних обмежень.