CN115097848B 一种由人工势场诱导的组合体人工洛伦兹力构造及避障控制方法 （西北工业大学）

一种由人工势场诱导的组合体人工洛伦兹本发明公开了一种由人工势场诱导的组合形式人工势场法难以用于复杂结构障碍物规避2确定机器人的动力学模型和参数，所述参数包括碰撞规避检测构造障碍物的排斥势函数，所述排斥势函数与基本基于障碍物排斥势场和机器人的速度建立人工洛伦兹其中为向量与向量F(x,y,z)的夹角，为向量所述机器人以运动控制律和参数为基本，按照机器人的动力学模型进2.根据权利要求1所述的一种由人工势场诱导的组合体人工洛伦兹力构造及避障控制3.根据权利要求1所述的一种由人工势场诱导的组合体人工洛伦兹力构造及避障控制4.根据权利要求1所述的一种由人工势场诱导的组合体人工洛伦兹力构造及避障控制35.根据权利要求1所述的一种由人工势场诱导的组合体人工洛伦兹力构造及避障控制其中F,(x,,z)为障碍物基本几何单元B,的障碍物排斥势场。6.根据权利要求5所述的一种由人工势场诱导的组合体人工洛伦兹力构造及避障控制其中为点到基本几何单元的距离在点P处的梯度。7.根据权利要求6所述的一种由人工势场诱导的组合体人工洛伦兹力构造及避障控制其中，(x,J,z)为已知点p在基本几何单元B,上的最近邻点坐标；(x,J,z8.根据权利要求1-7任意一项所述的由人工势场诱导的组合体人工洛伦兹力构造及避9.根据权利要求8所述的一种由人工势场诱导的组合体人工洛伦兹力构造及避障控制45[0001]本发明属于智能体/轮式机器人/无人机/航天器避障运动控制领域，具体涉及一种由人工势场诱导的组合体人工洛伦兹力构因此难以用现有的人工洛伦兹力实现此类障碍物的有效[0005]一种由人工势场诱导的组合体人工洛伦兹力构造及避障控制方法，包括以下步[0012]所述机器人以运动控制律和参数为基本，按照机器人的动力学模型进行运动仿6B=B,UB,U…UB,(2)[0031]其中为点P到基本几何单元Bi的7[0045]本发明公开了一种由人工势场诱导的组合体人工洛伦兹法能够在对环境障碍物缺乏全局认知的情况下实现避障。本发明的避障控制律形式简单，[0046]图1是本发明的由人工势场诱导的组合体人工洛伦兹力构造及避障控制方法执行8便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限[0059]本发明公开了一种由人工势场诱导的组合体人工洛伦兹U…UB、(2)9[0076]其中为点P到基本几何单元Bi的距离di在点P处的梯度，在已知点P在基本几何单元Bi上的最近邻点PNea[0084]S7：利用所设计的控制律(10)和S1中的参数设置，在公式(1)所示的动力学模型并且空间站结构具有一定的复杂性，本实施例以空间站(参考航天器)附近的伴飞航天器[0089]其中ω为参考航天器绕地球公转[0101]为了直观显示障碍物排斥势函数，图3给出了障碍物附近空间的势函数值分布云单元Bi的距离di在点P处的梯度，对于本实施例所涉及的基本几何单元可按如下公式计算[0112]其幅值与障碍物在机器人当前位置处的障碍物排斥势场F(x,y,z)及其与机器人洛伦兹力，为机器人设计如下形式的运动控制律(点P(x,y,z)取为机器人当前位置坐标ξ