面向虚拟人上肢的避障作业姿态规划算法

来源：计算机集成制造系统杂志2024年第5期北京时间：

作者：刘馨阳, 丰博, 韩钟剑, 邵晓东

单位：1.西安电子科技大学机电工程学院2.中国电子科技集团公司第二十研究所高端电子装备工业设计中心

摘要：为了完成虚拟维修仿真环境下的虚拟人维修作业姿态规划问题,提出一种基于改进RRT-Connect算法的虚拟人上肢作业姿态求解方式。在该求解方式中,将人工鱼群算法(AFSA)的觅食行为法则作为导向性策略引入传统RRT-Connect算法,从而使得路径规划任务中初始点与目标点的扩展具有导向性;将路径点作为虚拟人上肢末端关节运动轨迹点。为获得虚拟人维修姿态,利用逆向运动学进行推导,以在每一个路径点中得到符合人体关节自由度的姿态集。另外,为了选择出姿态集中的最优路径,利用快速上肢评估法求取最优的虚拟人上肢维修作业姿态。最后,以无人艇虚拟维修操作仿真为例,验证了该方法在虚拟维修应用中的可行性。

关键词：虚拟人上肢,运动路径规划,RRT-Connect算法,人机工效学,人工鱼群算法