以幾何模型尋求三軸旋轉型機器人無碰撞之路徑規劃

Abstract

一般應用在工業上的機械臂，其工作空間通常會有障礙物存在，因此規劃機械臂免於 碰撞的運動路徑使成為重要課題；本文針對關節型機械臂提出一套方法，規劃出免於 碰撞的運動路徑。 Lzano-perez 根據移動物體的參考點對障礙物作適當的增大（Configuration space approach），並把增大的障礙物視為移動物體的參考點不能接近的區域（Forbidden region），以便規中鬥出物體免於碰撞的路徑。在避免碰撞的軌跡規劃中，這是相當 簡便的方法，但如牽涉到物體的旋轉時，其困難度大為提高，應用此方法在關節型機 械臂昃相當不實際的。針對此缺點，我們發一套法則，當關節型機械臂受障礙物限制 時，本法則可用來求得機械臂手腕部在工作空間所不能到達的區域（Unreachable ar eas ），將手腕部視為參考點，我們便可求得機械臂免於碰撞的運動路徑。 為了尋求最短距離的運動路徑，我們採用了 法則（Algorithm ） ，本法則可減少 計算時間及降低其儲存空間。