机械臂运动路径设计问题

      本文讨论了在给定环境的障碍物，以及起始和目标的位置的条件下，选择一条从起始点到目标点的路径，使机器人能够安全、无碰撞地通过所有的障碍的问题，即：避碰规划问题。
      文中采用空间解析几何的变换基本原理及坐标变换的矩阵解析方法，来建立机器人的运动系统的多级变换方程。
      根据每次移动时，不同连杆对指尖位置变化影响不同，根据优先权调节各个角度的值，采用这种搜索算法来寻求最优路径。并为提高搜索速率，降低搜索次数，采取通过改变角度变化步长对搜索算法进行优化，使针尖最初大幅度靠近目标点，后通过微调逐步逼近。在讨论沿曲线移动的问题时，加入对两点间最短路径的微分求最极值的处理方法。
      建立Z空间，使用0-1矩阵来表示障碍空间，采用基于直线生成的方法避碰。在计算中采用提前计算的方法预知下一步到达的目标点来处理避碰。
      本文最大的特点在于（1）通过改变角度变化步长对搜索算法进行优化；（2）基于Z空间的自由空间法处理避碰问题。