107工艺与装备面向动态环境的机械臂避障方法刘银冬王家海*（同济大学机械与能源工程学院，上海201804）摘要：针对动态环境避障存在的问题，提出一种轨迹实时规划方法。首先，通过视觉传感器实时监控作业环境，获得动态障碍物的位置信息后，计算得到障碍物的三维坐标。其次，采用卡尔曼滤波处理三维坐标数据，得到当前位置的最优估计值及下一位置的预测值。再次，结合人工势场法，在机械臂末端形成由一个引力和两个斥力组成的人工势场，得到机械臂末端的运动位置。最后，在笛卡尔空间规划轨迹，在CoppeliaSim中建立仿真平台，仿真结果验证了该方法的有效性。关键词：动态环境；机械臂；动态避障ObstacleAvoidanceMethodofMechanicalArmforDynamicEnvironmentLIUYindong,WANGJiahai*(SchoolofMechanicalandEnergyEngineering,TongjiUniversity,Shanghai201804)Abstract:Aimingattheproblemofobstacleavoidanceindynamicenvironment,areal-timetrajectoryplanningmethodisproposed.Firstly,thevisualsensorisusedtomonitortheoperatingenvironmentinrealtime,obtainthepositioninformationofdynamicobstacles,andcalculatethethree-dimensionalcoordinatesofobstacles.Secondly,Kalmanfilterisusedtoprocessthethree-dimensionalcoordinatedatatoobtaintheoptimalestimateofthecurrentpositionandthepredictedvalueofthenextposition.Thirdly,combinedwiththeartificialpotentialfieldmethod,anartificialpotentialfieldcomposedofonegravitationalforceandtworepulsiveforceswasformedattheendofthemanipulator,andthemovingpositionoftheendofthemanipulatorwasobtained.Finally,thetrajectoryisplannedinCartesianspace,andthesimulationplatformisestablishedinCoppeliaSim.Thesimulationresultsverifytheeffectivenessoftheproposedmethod.Keywords:dynamicenvironment;mechanicalarm;dynamicobstacleavoidance1主要算法介绍在工业4.0的大背景下，机械臂产业及相关技术应用成为现代化生产制造的重要支撑，机械臂也用于更加复杂的生产环境。机械臂需要在动态障碍物中运动，并使用来自环境噪声干扰的传感器。因此，为了能够在环境中安全作业，机械臂的轨迹规划必须同时考虑传感器的不确定性和运动的不稳定性。目前，针对机械臂避障路径规划问题，主要有以下3类算法。第一，Stentz基于启发式算法A*设计了D*算法，引导机器人向目标方向移动，减少无用...
