基于機器人的遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運動規(guī)劃

摘 要：文章研究機器手臂的重復(fù)運動規(guī)劃問題，在考慮關(guān)節(jié)角度極限和關(guān)節(jié)速度極限的情況下，將此模型轉(zhuǎn)化為一個含不等式約束的二次規(guī)劃問題，并利用簡化對偶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來求解該問題，從而實現(xiàn)機器手臂的關(guān)節(jié)重復(fù)運動。

關(guān)鍵詞：冗余機械臂；重復(fù)運動規(guī)劃；二次規(guī)劃；對偶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

4 數(shù)值仿真

本節(jié)以平面六連桿冗余機械臂末端執(zhí)行器作來回直線運動為例進行計算機仿真驗證。直線長度為1m，觀察其關(guān)節(jié)軌跡能否重合。末端執(zhí)行器的運動周期為8s，關(guān)節(jié)變量的初始狀態(tài)為：？茲（0）=（0，-？仔/4，0，？仔/2，0，-？仔/4）T弧度。仿真結(jié)果如圖1所示，從圖1也可以看出，在經(jīng)過8s周期運動之后，平面六連桿機器手臂的各自關(guān)節(jié)狀態(tài)都回到初始狀態(tài)；仿真結(jié)果達到預(yù)期的目的，且其最大位置誤差不大于1.79×10-6?？梢姡盟岢龅囊?guī)劃解析方案對帶關(guān)節(jié)物理約束的機械臂進行重復(fù)運動規(guī)劃是可行、有效的。

5 結(jié)束語

針對平面冗余機械臂重復(fù)運動規(guī)劃問題，文章首先將機械臂重復(fù)運動問題轉(zhuǎn)化為一個二次型規(guī)劃問題，該二次規(guī)劃方案可避開傳統(tǒng)的偽逆解析方案難以求逆的問題，然后利用一種簡單對偶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來求解該含不等式約束的二次規(guī)劃問題，該實現(xiàn)算法具有并行

性、快速實時處理能力和電路實現(xiàn)性。

6 致謝

感謝中山大學(xué)張雨濃教授提供相關(guān)源程序。

參考文獻

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作者簡介：賴亞濤（1994-），女，本科生，主要研究方向：單片機系統(tǒng)。

李恩揚（1995-）男，本科生，主要研究方向：單片機系統(tǒng)。

*通訊作者：樓旭陽（1982-），男，博士，副教授，主要研究方向：復(fù)雜控制系統(tǒng)理論及應(yīng)用。