基于高阶多项式的爬游机器人足端轨迹规划

来源：计算机测量与控制杂志2021年第11期北京时间：

作者：戴祯,刘卫东,徐景明,李乐

单位：西北工业大学 航海学院

摘要：针对深海爬游机器人足端轨迹规划问题,采用高阶多项式拟合的方法对其进行研究。首先,介绍了爬游机器人整体结构并对其进行运动学建模,结合爬游机器人运动学模型提出了一种直线与曲线相结合的机器人足端轨迹。其次,利用四阶多项式和六阶多项式分别对机器人足端轨迹进行拟合,比较两种拟合结果可知,六阶多项式拟合方法对机器人足端速度、加速度的规划效果更佳。利用六阶多项式轨迹拟合方法对多段轨迹连接点处的速度问题进行了分析,解决了机器人在运动过程中腿部抖动问题,使机械腿具有良好的控制柔顺性。最后,根据D-H法则建立机器人单腿仿真模型,通过仿真验证了算法的可行性,进一步在水池中利用机器人实物样机验证了算法的有效性。

关键词：水下爬游机器人;机械腿;高阶多项式;轨迹规划

基金资助：国家自然科学基金项目（面上项目，重点项目，重大项目）