Smooth and near time-optimal trajectory planning of robotic manipulator with smooth constraint based on cubic B-spline

Kong, Minxiu; Chen, Ji; Chen, Zhengsheng; Li, Ruifeng

doi:10.1109/robio.2013.6739817

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“…Baseado na metodologia de otimização convexa de trajetórias em relação ao tempo desenvolvida Verscheure et al (2009), e nos trabalhos de Reynoso-Mora et al (2016) e Kong et al (2013) que o seguiram, são propostas modificações nessas metodologias de modo que se obtenha trajetórias de tempoótimo com restrições cinemáticas e dinâmicas e jerk contínuos.…”

Section: Planejamento De Trajetóriaunclassified

“…A partir das necessidades do uso de limites para velocidade, aceleração, jerk e força para planejamento de trajetórias factíveis e da utilização de uma função objetivo que vise a diminuir o tempo de percurso do manipulador, utiliza-se as equações ( 20), ( 22) e ( 23) para formular o problema de trajetórias de tempoótimo em relação ao tempo através da Equação ( 24) (Kong et al, 2013). A partir da inserção da variável d(s) e das relaxações apresentadas, o problema de otimização (24) pode ser reescrito.…”

Section: Problema De Otimizaçãounclassified

“…Apresentam ainda a utilização de um modelo dinâmico com forças de atrito (Coulomb e viscoso) junto ao problema de otimização. Outros autores também seguem essa linha de pesquisa, como, Zhang et al (2013) e Kong et al (2013) que utilizam aproximações do jerk para imposição de restrições no planejamento de trajetórias. Palleschi et al (2019) também utilizam os mesmos conceitos e, juntamente relaxação de McCorminck, propõem a imposição restrições puramente cinemáticas.…”

Section: Introductionunclassified

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Otimização de Trajetórias em Relação ao Tempo em Manipulador Hidráulico

Luche

Perondi

2020

Anais Do Congresso Brasileiro De Automática 2020

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Este trabalho aborda uma estratégia de planejamento de trajetórias de tempo ótimo para um manipulador serial com atuadores hidráulicos lineares. A elaboração de trajetórias, permite acréscimo no desempenho de manipuladores robóticos a partir de um determinado critério, sendo utilizado neste trabalho o aspecto da redução do tempo de trajetória, enfoque que permite que o ciclo de trabalho do manipulador seja reduzido e, desta forma, aumente sua produtividade. O método utilizado baseia-se em otimização convexa e na premissa da aplicação em tarefas com caminhos previamente definidos no espaço de trabalho, os quais são mapeados no espaço de atuador para permitir a aplicação do algoritmo de planejamento. As trajetórias obtidas possuem sua terceira derivada temporal contínua, requisito necessário devido às características dos controladores baseados em técnicas de dinâmica inversa, tipicamente utilizados em manipuladores com atuadores hidráulicos. As trajetórias elaboradas devem ser adequadas às características do manipulador enfocado, evitando regiões em que ultrapassem os seus limites físicos. São comparados os resultados obtidos a partir de diferentes caminhos geométricos e diferentes valores limites das grandezas cinemática e dinâmicas, de modo a analisar a influências de restrições nas trajetórias obtidas.

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Section: Planejamento De Trajetóriaunclassified

Section: Problema De Otimizaçãounclassified

Section: Introductionunclassified

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Otimização de Trajetórias em Relação ao Tempo em Manipulador Hidráulico

Luche

Perondi

2020

Anais Do Congresso Brasileiro De Automática 2020

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“…The motion planning of a robot can be divided into two steps [10]. The first step is called trajectory planning.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…Instead of finding a solution for the first-order optimality conditions, the original infinite dimensional constrained functional minimization is directly converted to a finite dimensional function minimization that is much easier to solve numerically. Indeed, such a function minimization can be solved by using sophisticated NLP methods [10], [24]. However, non-convex objects and constraints function make the optimization computation inefficient and hence converging to a local optimal solution.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Time-Energy Optimal Trajectory Planning for Variable Stiffness Actuated Robot

Chen

Kong

2019

IEEE Access

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A variable stiffness actuator is inspired by the human motor control and is the most popular actuator used to exploit the human performance and human-like motion. However, these actuators are typically highly non-linear and redundant not only in their kinematics but also in their dynamics due to their capability to modulate their stiffness and positions simultaneously. It is not trivial to generate the trajectory for a strongly non-linear and redundant dynamic system equipped with variable stiffness actuators. In this paper, a trajectory planning method for a variable stiffness actuated robot via a time-energy optimal control policy is proposed. The simulation studies demonstrate the effectiveness of the trajectory planning method through the case studies of a two degree of freedom variable stiffness actuated robot. Furthermore, the results show that the proposed method could be able to generate the motion which is similar to the human arm motion strategy.

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