双机器人系统的碰撞检测算法.pdfVIP

2013年 12月 北 京 航 空航 天 大 学 学 报 December摇 2013 摇 第39卷 第12期 Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics Vol.39摇 No郾12 双机器人系统的碰撞检测算法 陈友东摇 摇 晏摇 亮摇 摇 谷平平 (北京航空航天大学 机械工程及自动化学院,北京 100191) 摇 摇 摘摇 摇 摇 要:针对共享工作空间的双机器人系统,提出一种双机器人碰撞检测方法和机 器人简化的几何模型.首先将机器人的关节和连杆分别用球体和胶囊体(由一圆柱体与两个 在两端的半球体组成的复合几何体)两种几何基元表示,机器人之间的碰撞检测转化为几何 基元之间的干涉检查,即转换为几何基元间的距离计算;针对胶囊体之间的距离计算,提出一 种空间线段间的距离计算方法.将碰撞检测算法应用于KUKA双机器人实例中,并在UG平台 进行仿真,仿真结果验证了该算法的有效性. 关摇 键摇 词:工业机器人;碰撞检测;胶囊体 中图分类号:TP242.2 文献标识码:A摇 摇 摇 摇 文 章 编 号:1001鄄5965(2013)12鄄1644鄄05 Detectioncollisionalgorithmfortwo鄄manipulatorsystem Chen Youdong摇 Yan Liang摇 Gu Pingping (School of Mechanical Engineering and Automation,Beijing University of Aeronautics and Astronautics,Beijing 100191,China) Abstract:In order to detect the collision between two manipulators in a shared workplace,a detection collision algorithmbetweentwomanipulatorsandageometricalmodelofmanipulatorwereproposed. Thejoints and linkswere representedby spheresandcapsules (composedby acylinder andtwohemispheresintheends of the cylinder),respectively. The calculating of the detection collision between two manipulatorswasturned into the calculating the distance between geometric elements. In order to calculate the distance between two capsules,amethodof computingthedistancebetweentwolinesegmentswasproposed. Thedetectioncollision algorithm was simulated by a KUKA two鄄manipulator system,and the effectiveness of the presented detection collision method wasconfirmedthroughtheverificationofthedetectioncollisionbetweentwoKUKAmanipula鄄 tors in UG software. Key words:industrial robot;detection collision;capsule 摇 摇 随着工业机器人作业能力不断提高,应用范 电流值和轨迹误差合成的标量的值,判断机器人