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機(jī)器人路徑規(guī)劃和軌跡規(guī)劃（機(jī)器人路徑規(guī)劃和軌跡規(guī)劃的區(qū)別）

發(fā)布時(shí)間：2023-05-29 00:44:42 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 59

大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來(lái)大家介紹下關(guān)于機(jī)器人路徑規(guī)劃和軌跡規(guī)劃的問(wèn)題，以下是小編對(duì)此問(wèn)題的歸納整理，讓我們一起來(lái)看看吧。

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關(guān)節(jié)空間是由全部關(guān)節(jié)參數(shù)構(gòu)成的
機(jī)器人關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)和線性運(yùn)動(dòng)進(jìn)行路徑規(guī)劃的基本原理是什么？
軌跡規(guī)劃和路徑規(guī)劃的區(qū)別

機(jī)器人路徑規(guī)劃和軌跡規(guī)劃（機(jī)器人路徑規(guī)劃和軌跡規(guī)劃的區(qū)別）

關(guān)節(jié)空間是由全部關(guān)節(jié)參數(shù)構(gòu)成的

正確。

關(guān)節(jié)空間是由全部關(guān)節(jié)參數(shù)構(gòu)成是機(jī)器人的規(guī)劃算法。對(duì)于一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)，如何將其自身，我們通常將其看成一個(gè)剛體，平穩(wěn)地從姿態(tài)A移動(dòng)到姿態(tài)B，就涉及到路徑/軌跡規(guī)劃算法的相關(guān)問(wèn)題。

對(duì)于機(jī)械臂來(lái)說(shuō)，我們通常會(huì)要求末端執(zhí)行器平穩(wěn)地從姿態(tài)A移動(dòng)到姿態(tài)B，所以需要設(shè)計(jì)一個(gè)算法，使得機(jī)器人在移動(dòng)的過(guò)程中，無(wú)論是位置的變化還是速度的變化都是連續(xù)且平滑的，有時(shí)，也會(huì)要求加速度的變化為連續(xù)的。

在避障等一些機(jī)械臂的應(yīng)用場(chǎng)景下，一般都是先在任務(wù)空間中對(duì)多軸機(jī)械臂的末端進(jìn)行路徑規(guī)劃，得到的是末端的運(yùn)動(dòng)路徑點(diǎn)的數(shù)據(jù)。這條軌跡只包含位置關(guān)系，并沒(méi)有告訴機(jī)器人應(yīng)該以怎樣的速度、加速度運(yùn)動(dòng)，這就需要進(jìn)行帶時(shí)間參數(shù)的軌跡規(guī)劃處理，也就是對(duì)這條空間軌跡進(jìn)行速度、加速度約束，并且計(jì)算運(yùn)動(dòng)到每個(gè)路點(diǎn)的時(shí)間。

機(jī)械臂的操作臂最常用的軌跡規(guī)劃方法有兩種：

（1）要求用戶對(duì)于選定的軌跡節(jié)點(diǎn)(插值點(diǎn))上的位姿、速度和加速度給出一組顯式約束(例如，連續(xù)性和光滑程度等），規(guī)劃器從一類函數(shù)(例如，n 次多項(xiàng)式)中選取參數(shù)化軌跡，對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行插值，并滿足約束條件。約束的設(shè)定和軌跡規(guī)劃均在關(guān)節(jié)空間進(jìn)行。由于對(duì)機(jī)械臂末端笛卡爾空間沒(méi)有施加任何約束，用戶很難弄清末端的實(shí)際路徑，所以可能會(huì)發(fā)生與障礙物相碰。

（2）要求用戶給出運(yùn)動(dòng)路徑的解析式，例如，直角坐標(biāo)空間中的直線路徑，軌跡規(guī)劃器在關(guān)節(jié)空間或直角坐標(biāo)空間中確定一條軌跡來(lái)逼近預(yù)定的路徑。路徑約束是在直角坐標(biāo)空間中給定的，而關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器是在關(guān)節(jié)空間中受控的。

機(jī)器人路徑規(guī)劃和軌跡規(guī)劃（機(jī)器人路徑規(guī)劃和軌跡規(guī)劃的區(qū)別）

機(jī)器人關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)和線性運(yùn)動(dòng)進(jìn)行路徑規(guī)劃的基本原理是什么？

1、關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃原理：從實(shí)際運(yùn)動(dòng)的角度，關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)有兩種方式，第一種是關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)速度相同，時(shí)間不同，那么結(jié)果是兩關(guān)節(jié)不同時(shí)到達(dá)；第二種方式是關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，所以兩關(guān)節(jié)同時(shí)到達(dá)，但是速度不同。
2、線性運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃原理：還是以兩自由度的機(jī)器人講解分析，現(xiàn)在假設(shè)機(jī)器人的末端手可以沿P1點(diǎn)到P2點(diǎn)之間的一條已知直線路徑運(yùn)動(dòng)。

軌跡規(guī)劃和路徑規(guī)劃的區(qū)別

軌跡規(guī)劃和路徑規(guī)劃是機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃中的兩個(gè)重要概念，它們有以下幾點(diǎn)不同：

定義不同：軌跡是指機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中實(shí)際所經(jīng)過(guò)的路徑，而路徑是指機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的規(guī)劃路徑，是一條抽象的線段。

目標(biāo)不同：軌跡規(guī)劃的目標(biāo)是生成一條機(jī)器人可以實(shí)際運(yùn)動(dòng)的路徑，使機(jī)器人能夠在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持平穩(wěn)、準(zhǔn)確和高效。而路徑規(guī)劃的目標(biāo)是生成機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的最優(yōu)路徑，使機(jī)器人能夠在給定的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間以最短的距離或最短的時(shí)間到達(dá)終點(diǎn)。

實(shí)現(xiàn)方式不同：軌跡規(guī)劃通常是在機(jī)器人的關(guān)節(jié)空間或笛卡爾空間中進(jìn)行，通過(guò)規(guī)劃?rùn)C(jī)器人的關(guān)節(jié)或位姿來(lái)生成機(jī)器人的軌跡。而路徑規(guī)劃通常是在機(jī)器人的自由空間中進(jìn)行，通過(guò)搜索算法或優(yōu)化算法生成機(jī)器人的路徑。

算法不同：軌跡規(guī)劃通常使用速度規(guī)劃算法或加速度規(guī)劃算法來(lái)生成平滑、連續(xù)的機(jī)器人軌跡。而路徑規(guī)劃通常使用搜索算法如A*算法或RRT算法，或優(yōu)化算法如最小二乘法或非線性規(guī)劃等，來(lái)生成機(jī)器人的最優(yōu)路徑。
綜上所述，軌跡規(guī)劃和路徑規(guī)劃在定義、目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)方式和算法等方面都存在明顯的差異，但它們都是機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃中不可或缺的部分，能夠?yàn)闄C(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制提供重要的支持和保障。

以上就是關(guān)于機(jī)器人路徑規(guī)劃和軌跡規(guī)劃相關(guān)問(wèn)題的回答。希望能幫到你，如有更多相關(guān)問(wèn)題，您也可以聯(lián)系我們的客服進(jìn)行咨詢，客服也會(huì)為您講解更多精彩的知識(shí)和內(nèi)容。