機械手臂與活動障礙物間的避碰分析

Abstract

本論文主要是分析旋轉式關節機械手臂與活動障礙物的避碰問題。障礙物 的形狀是一凸多面體，並且障礙物的運動資料是在進行機械手臂避碰規劃 前即事先給予的。由於機械手臂連桿的任何部位皆有發生碰撞發生的可能 ，故我們的避碰規劃是在軸空間中進行，故本論文首先提供一個對於凸多 面體形狀的架構圖建立方法，以使我們可進行避碰規劃。其次，在避碰規 劃過程中，機械手臂對活動障礙物的避碰基本觀念源自於避碰時間規劃與 避碰路徑規劃的觀念，因此，本論文係應用此兩種避碰規劃方式的障礙物 時間區之觀念來解決避碰分析。而障礙物時間區的觀念即為找出軸空間中 某個位置受障礙物區影響的最終時間的一種觀念。利用障礙物時間區之觀 念，結合避碰時間規劃與避碰路徑規劃之觀念，我們可對每一障礙物時間 區規劃出機械手臂的避碰運動。於是，我們應用障礙物時間區及避碰規劃 觀念進行電腦模擬，並且探討不同的障礙物運動速度在機械手臂避碰運動 時間上之影響，最後作一結論。