Robai系列的7R機械臂擁有仿人臂的結構參數(shù)和良好的靈活性。我們利用Cyton Veta雙臂機器人作為實驗平臺，進行了仿人機械臂運動規(guī)劃算法的研究。

我們所針對的操作任務是狹窄障礙達點運動。這是仿人機械臂操作任務中較為復雜的一種。給定機械臂的起始點和初始臂姿，要求生成連續(xù)的關節(jié)運動軌跡，使機器人通過障礙墻壁上的狹窄洞口，達到墻后的目標點。這種障礙物形式如圖1所示，它對規(guī)劃算法的效率提出了很高的要求。

盲目的在7維的關節(jié)空間（C空間）進行路徑搜索，顯然是低效的。為了提出一種特定的算法，我們借鑒了人臂完成此類任務的策略。對于狹窄障礙達點運動這一類任務，人臂的運動策略是將手臂盡可能的放平，以使其較容易的通過墻洞。“平”，或者說“垂直于洞口面”，就是這一類運動所對應的“臂姿特征”。我們構建一個指標H來將此“臂姿特征”數(shù)學化，用來表示機械臂相對于墻面的的水平情況。以此為基礎，我們提出一種新的融合臂姿指標優(yōu)化的快速搜索隨機樹算法來進行運動規(guī)劃。最終得到光滑的關節(jié)軌跡，使機械臂由初始位姿成功避障，達到給定的目標點。利用Robai機器人進行實物實驗的效果如圖2所示。視頻鏈接：http://v.youku.com/v_show/id_XMjQ5NzgzMzA4.html

北京工業(yè)大學機電學院，機器人理論與應用技術實驗室

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