发明专利已授权

基于改进人工势场法的人机安全避障路径规划方法

📄 申请号：CN201910444495.X 📄 发布日：2026/08/04

著录项目信息

申请日

2019-05-27

申请人

浙江工业大学

法律状态

已下证

专利类型

发明

主分类号

G05D1_02

IPC 分类号

G05D1_02

技术画像

所属领域

路径规划路径规划人工势场法人机协作安全

应用场景

人机协作制造, 工业机器人作业, 移动机器人导航, 服务机器人, 智能仓储物流

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摘要

本发明针对不同的障碍物与机械臂的速度关系，分别建立斥力场向量函数，并利用Pivot算法改进斥力场向量函数。首先，本发明通过Kinetic相机，获取障碍物，目标点以及机械臂的位姿关系。其次，本发明通过在机械臂末端执行器构造边界球，判断障碍物是否进入边界球并执行避障任务，定义引力场向量函数，再根据障碍物与机械臂的速度关系定义斥力场向量函数，主要考虑以下情况：1)障碍物快速接近机械臂，当速度vH＞vrobot_endm/s，所规划的新路径不能保证人体的安全，机械臂根据人的运动方向，通过Pivot算法优化斥力场向量函数；2)障碍物缓慢接近机械臂，当速度vH＜vrobot_endm/s，使用传统的斥力场向量函数。最后对引力以及斥力进行矢量合成，进行轨迹规划，生成避免碰撞的新路径，当机械臂陷入局部最小值时，引入时间因子，对机械臂产生一定扰动，快速脱离。如果人突然加速，应该对第一种情况做出反应。

权利要求书 (12项) 说明书附图

……

图1

图2

图3

法律状态时间线

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当前第 / 件

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