2021-11-11 机械臂路径规划学习进展

机械臂关节空间和末端空间路径规划

关节空间路径规划简单障碍物情况：



之后搭建复杂障碍物场景：

测试发现路径规划的两个步骤：

采用了关节空间进行路径规划的方案，原因主要是在关节空间也就是构型空间中，每个点对应的机械臂整体构型都是确定的，通过正运动学就可以完成连杆位姿的计算和碰撞检测，规划出的路径对于关节的电机来说较容易实现运动，可以找到一条能量最低，耗时最短的路径

但是对于末端的位姿来说，波动较大，不利于实现对机械臂末端夹持工具的一些运动限制，因此尝试了末端空间的路径规划。

末端笛卡尔空间路径规划的步骤：和可选的约束

1. 采样规划过程不求逆解不进行碰撞检测，执行时在线求逆解——末端点可以到达目标，可能没有无碰撞的可行路径
   顺利时：
   
   不顺利时：没有无碰撞逆解
2. 采样过程求逆解再正运动学再碰撞检测——花费时间长采样点少容易规划失败——多次重复可行
   逆解连续无波动：
   
   有可能相邻末端点逆解不连续：构型突变（路径上突变，轨迹可以插补平滑）
   
3. 采样过程只判断末端连杆与障碍物的碰撞，规划出末端路径后，在执行过程中?在线求解无碰撞逆解——运动过程中可能构型突变——可以在路径规划和执行之间加入离线求全程连续逆解过程（待测试
   
   之前的路径规划方案流程图：
   

预计加入轨迹规划的流程图：

预期目标：平滑控制机械臂运动完成无碰撞的末端位置控制运动过程。