BOMO-RNN控制器

位置级控制免雅可比

一种基于甲虫嗅觉的操纵性优化循环神经网络控制器，在位置层面直接跟踪轨迹，无需雅可比伪逆，可从任意初始构型开始。

Khan, Ameer Hamza · Su, Hang · Cao, Xinwei · Pham, D. T. · Ze, Ji · Packianather, Michael Sylvester · 75500407

International Journal of Systems Science 2025

技术优势

无需雅可比伪逆

控制律在位置层面直接求解时变优化问题，避免了雅可比伪逆的计算，减少计算开销并提高数值稳定性。

可从任意初始构型跟踪

与需要精确初始化的传统方法不同，BOMO-RNN 在位置层面上从任意起始位置开始跟踪参考轨迹，简化了部署流程。

跟踪中避免奇异位形

通过优化可操作度指标，控制律使机械臂远离关节空间奇异点，确保运动灵活性。

已在实际机器人上验证

在 LBR IIWA 7-DOF 机器人上进行了实验，覆盖圆形、正弦和分段直线等多种轨迹，验证了方法的通用性。

应用场景

• 工业机器人轨迹跟踪：用于工业机械臂在多轨迹下精确跟踪且无需精确初始化，提升部署效率。
• 冗余机械臂控制：在位置层面兼顾可操作度优化，避免冗余机械臂的奇异位形影响运动。
• 具身智能运动控制：为具身智能提供低计算量、高适应性的实时运动控制方案。
• 机械臂运动学：通过可操作度指标直接在位置层求解运动学，避开雅可比伪逆。