动态风险区域运动规划器

轨迹误差降近三成

一种面向人机协作的在线运动规划方法，通过基于高斯过程预测的动态风险区域和带排斥项的安全控制器，在动态环境中兼顾跟踪精度与人的安全。

Li, Man · Qin J. · Ziming, Wang · 刘轻尘 · Shi, Yang · 王耀南

IEEE/ASME Transactions on Mechatronics 2025

参数信息

轨迹跟踪误差降低

30 %

技术优势

风险区域随人速调整

风险区域大小根据预测的人体速度调节，速度越快区域越大，从而提前应对人的突然移动。

跟踪误差降低约30%

与固定风险区域和简单比例控制器的方法相比，本框架在动态环境中实现了更好的轨迹跟踪性能。

安全控制器带排斥项

当机器人进入风险区域时，排斥项将其推出，并提供了有效的控制增益设计方法，提高动态环境适应性。

应用场景

• 人机协作装配：在人与机器人近距离协作的装配任务中，动态风险区域根据人的运动调整安全范围，避免碰撞，提高装配效率。
• 工业机械臂控制：为工业机械臂提供在线运动规划，在保证安全的同时降低轨迹跟踪误差，提升动态环境下的控制性能。
• 动态环境运动规划：通过高斯过程预测人体位置和速度，动态调整风险区域，使规划器能应对人类运动的不确定性和突变。