14、移动机械臂开门策略解析

移动机械臂开门策略解析

1 引言

在机器人技术领域，移动机械臂的应用越来越广泛，其中开门任务是一个具有挑战性的实际应用场景。本文将介绍一种基于激光雷达（LIDAR）和立体相机测量的机器人开门解决方案，该方案结合了机械臂在任务空间的柔顺控制和轮式平台的模型预测轨迹规划，实现了移动机械臂在办公室环境中打开标准门的功能。

2 解决方案的通用架构

2.1 分层架构

采用STRL认知代理架构，将解决方案的组件分为战略层、战术层和反应层。战略层对应高级认知任务，战术层负责局部感知和执行高级动作的规划，反应层则包含低级数据处理和控制。开门任务在战略层提出，在战术层和反应层执行。

2.2 开门步骤

开门过程分为三个阶段：
1. 开门前的门和轮距定位 ：通过立体图像识别门把的空间位置。
2. 机械臂扭转把手并微微开门 ：机械臂解锁把手并微微打开门，同时根据LIDAR数据识别门的运动学模型。
3. 全身运动开门 ：轮距和机械臂协同动作，将门完全打开。

graph LR
    A[战略层] --> B[战术层]
    B --> C[反应层]
    D[开门任务] --> A
    D --> B
    D --> C
    E[门和轮距定位] --> B
    F[把手扭转和微微开门] --> B
    G[全身运动开门] --> B