一种空间仿生柔性机器人设计与智能规划仿真方法

来源：机器人杂志2022年第3期北京时间：

作者：刘物己, 敬忠良, 陈务军, 潘汉

摘要：针对传统空间刚体机器人存在的自由度有限和环境适应性差等缺陷，基于生物体结构提出了一种受“尺蠖”与“蛇”启发的适用于空间在轨服务的柔性机器人。首先，搭建了柔性机器人原型样机，研究了镍钛形状记忆合金（SMA）驱动器的驱动特性，设计了可视化控制界面并通过实物实验验证了机器人原型样机的可操控性。然后，设计了一种基于所提柔性机器人结构的Q学习算法和相应的奖励函数，搭建了柔性机器人仿真模型并在仿真环境中完成了基于Q学习的机器臂自主学习规划仿真实验。实验结果显示机器臂能够在较短时间内收敛到稳定状态并自主完成规划任务，表明所提出算法具有有效性和可行性，强化学习方法在柔性机器人的智能规划与控制中具有良好的应用前景。

关键词：仿生机器人, 形状记忆合金, Q学习, 智能规划