一种二次规划统一协调的移动机械臂运动描述与规划方法

摘要

本发明提供了一种QP（二次规划）统一协调的移动机械臂运动描述与规划方法，包括如下步骤：1）对移动机械臂，建立QP统一协调的冗余度解析方案，所述解析方案设计的最小性能指标为移动平台和机械臂的联合速度向量的二次函数，受约束于移动平台和机械臂的统一描述方程、联合速度极限和联合角度极限；2）将步骤1）的QP统一协调的冗余度解析方案运用QP求解器进行求解；3）将步骤2）的求解结果传递给下位机控制器，驱动移动平台和机械臂同时协调完成给定的末端任务。本发明特点在于，通过对移动平台和机械臂的统一描述与规划，控制移动机械臂的移动平台和机械臂同时协调运动，完成给定末端任务。

主权项

一种二次规划统一协调的移动机械臂运动描述与规划方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.对移动机械臂，建立二次规划统一协调的冗余度解析方案，所述解析方案的最小性能指标为移动平台和机械臂的联合速度向量的二次函数，受约束于移动平台和机械臂的统一描述方程、联合速度极限和联合角度极限；S2.将步骤S1的二次规划统一协调的移动机械臂冗余度解析方案运用二次规划求解器进行求解；S3.将步骤S2的求解结果传递给下位机控制器，驱动移动平台和机械臂同时协调完成给定的末端任务；所述步骤S1的二次规划统一协调的冗余度解析方案具体为：最小化受约束于q^‑≤q≤q⁺、其中为欲优化的运动性能指标，表示移动平台和机械臂的联合速度向量，上标^T表示矩阵和向量的转置，W为非零系数矩阵，p为系数向量，且W和p由欲优化的目标决定，等式约束对应移动平台和机械臂的统一描述方程，K表示机械臂末端执行器速度向量和移动机械臂联合速度向量的连接矩阵，表示移动机械臂末端执行器的速度向量，q表示移动平台和机械臂的联合角度向量，q^‑≤q≤q⁺和分别表示联合角度范围和联合速度范围，q^±表示联合角度上下极限，表示联合速度上下极限。