体素感知避障算法

动态障碍实时规避

以离线路径为参考，将动态避障转为序列二次规划问题，可在非结构化环境中实时求解。

Yujun, Liu · 刘山

2025

技术优势

在线实时求解

将动态障碍规避问题建模为 SQP 优化问题，在每个时间步实时求解，使机械臂能够响应环境中的突发动态障碍。

无需预先建模

通过体素感知环境动态障碍，不对障碍物形状或运动做先验假设，适用于非结构化环境。

离线路径可剪枝

离线阶段采用 RRT-Connect 结合剪枝方法，能快速生成关节空间参考路径，为在线优化提供初始解。

应用场景

• 工业机械臂实时避障：让工业机械臂在产线动态环境中自主避开人员或移动设备，减少停机。
• 非结构化环境操作：通过体素感知应对未知障碍，使机械臂能在非结构化场景中实时调整路径。
• 移动操作动态规划：为移动机械臂提供动态规划方案，在运动中同时规避静态与动态障碍。