本文提出了一种新型几何运输方法,旨在解决未知环境中多个移动机械手协同搬运大型物体的问题。文章由Zhiqiang Cao、Nong Gu、Jile Jiao、Saeid Nahavandi、Chao Zhou和Min Tan撰写,其主要内容概述如下:
在研究论文中,作者首先提出了一种几何运输方法,用于在未知环境中多个移动机械手共同搬运大型物体。该方法首先基于物体、移动机械手及障碍物的约束条件,确定了系统宽度的候选区间。随后,基于通道的决策被作出,以促进选择优化的系统宽度和移动方向。基于此,每个移动机械手通过系统一致性的方式调整其位置和姿态,以在避开障碍物的同时保持系统的灵活性。所提出方法的主要优点是它导致系统配置的平滑变化。通过模拟实验验证了所提方法的有效性。
移动机械手通过结合移动基座的移动能力和机械手的灵巧操作能力,获得了更好的性能表现。其潜在的应用领域包括军事、日常生活、危险品处理、水下作业以及行星/太空任务。由于单个移动机械手无法完成复杂任务,因此通过多个移动机械手的协调来提高机器人系统的性能是一种自然的考虑。Yamamoto和Yun提出了一种针对多个轮式移动机械手的任务空间分析的统一方法。Markdah等人提出了一种基于局部信息的控制法则,用于解决多个移动机械手在平面上操纵抓取的刚性物体到达所需方向的问题。
在多移动机械手执行的任务中,物体运输尤其受到关注。Li和Su提出了一个适用于单主从控制的自适应神经网络控制器。此外,一些研究专注于多个移动机械手的协调控制策略,以提高任务执行的效率和可靠性。
该研究的主要贡献在于提出了一种新的几何运输方法,该方法考虑到了移动机械手在未知环境中协同工作的特殊需求。该方法不仅涉及系统宽度的动态选择和移动方向的优化,还包括了针对障碍物的动态避障和系统配置的平滑调整。此外,该方法采用了一种新的几何分析框架,使机械手能够通过感知和预测周围环境来实现有效的协同运输。
本文的研究具有重要的理论和实际意义,特别是在需要高精度和高效率任务执行的场合。该方法为未来移动机械手的研究和开发提供了新的思路,尤其是在复杂、动态且未知的环境中进行协同工作。
文章强调了在未知环境中移动机械手协同工作的几何方法的重要性,并通过理论分析和仿真实验验证了所提出方法的有效性。该方法在处理多个移动机械手的协调问题时,不仅提高了系统的灵活性和适应性,还提供了平滑调整系统配置的能力,这对于在复杂环境下实现精确和高效的多机械手运输至关重要。