基于Kalman滤波的移动机械臂动态抓取研究

摘要

针对机械臂在交通路锥自动取放系统中的抓取问题,对系统运动过程中路锥位置的预测、机械臂的抓取策略等方面进行了研究.提出了一种基于Kalman滤波与位置伺服的路锥动态抓取方法,建立了路锥的相对运动模型,采用Kalman滤波算法对路锥位置进行了预测,以补偿系统动态抓取的滞后;采用矢量积法构造了机械臂的雅克比矩阵,从而建立了基于路锥位置伺服的运动控制模型;在此基础上,论述了路锥在不同距离时机械臂的两个运动阶段,提出带速度补偿的抓取方法,使得机械臂可以在移动过程中完成对路锥的抓取;通过所搭建的实验平台,对所提方法进行了验证.研究结果表明:该方法能够有效地提高机械臂的路锥跟踪精度,避免了动态抓取时机械臂与路锥间的直接碰撞,使整个抓取过程更加平稳.