可变形线性物体操作的动态建模与仿真

摘要

可变形线性物体(Deformable Linear Object,简称DLO)如钢索、软管、电线等,己被广泛应用到日常生活、电子工业、外科手术等领域和行业中.本文提出一种新的方法来仿真DLO的机器人操作动态过程,其主要思想是采用有限段的方法描述不可延伸的线性物体的动态二维变形模型.基于这样的模型,利用矩阵计算和微分方程的数值求解技术,有效地实现了机器人操作DLO的动态过程仿真.仿真结果表明,在保证精度的同时该方法的计算速度远比已有的基于微分几何理论的仿真方法快.