情感机器人：优点和发展趋势介绍

关于机器人手臂避障运动轨迹规划的研究开展已有十几年的时间，其间国内外学者进行了大量的研究，开发的方法主要有C空间法、人工势力场法等基础性研究，他们主要是针对单臂机器人和静态障碍物的情形。

随着工业、科研的发展，作业任务的复杂性和智能性不断提高，单臂机器人已经不能满足人们的需要，许多实际工作，往往需要用双臂机器人相互协调、相互配合去完成。利用双臂机器人协调作业的场合很多，如搬运、传输、装配等复杂工作。但双臂机器人不是简单地把两个单臂机器人组合在一起，而是作为一个独立的机器人系统，双臂之间存在着很深的协调关系，一个臂的任何运动都会影响到另外一个臂，所以在做双臂机器人的工作空间分析、轨迹规划、运动控制等时，必须把双臂统筹起来一起考虑。

机器人双臂避障运动规划通常分路径规划和轨迹规划两级来进行。双臂在做无碰撞路径规划时，为简化算法，通常只考虑工作空间中的几何信息，并假定各关节具有无穷大的加速度，各关节只具有零和极限值两种速度状态，而这在机器人控制中通常难以实现，故路径规划后，需进行轨迹规划。(www.xing528.com)

我们所制作的机器人是情感机器人，目的是为模拟情感类的各种动作、姿态，如敬礼、指示、手臂挥动、传递物品等。因此，在针对机器人的双臂避障上无需按照传统的双臂避障控制方式。在对双臂机器人的避障协调控制上，我们提出了主从臂控制方法，即从臂根据主臂的位置、速度和力信息，规划和调整自己的运动。相比非主从手臂控制规划更为简单、精确，运算起来更为快捷，而且能完全满足人类的各种姿态动作。

根据目前国内外机器人手臂研究发展趋势，今后所要解决的主要问题主要包括单臂机器人如何回避动态障碍物，双臂机器人如何采用局部优化和全局优化相结合的方法来协调避碰等。此外，利用神经网络进行轨迹规划也是目前机器人手臂轨迹规划的一个重要方向，由于神经网络是非线性映射，具有能够通过学习进行训练以及自适应的特点，使其在机器人的轨迹规划问题上做到具有简化计算、快速算法、高精度逼近等特点。