你有所不知的高空作业平台防撞系统

复杂的作业环境可能在高空作业车作业区间内形成障碍(如高压电线、建筑物突出部分)。在平面运动中使用简单几何元素(如圆和线段)构造障碍物，通过对关节空间内的臂架组合动作进行合理的轨迹规划，可以实现臂架由给定初始位姿到确定的末端位姿之间越过障碍的运动。

高空作业平台的避障问题属于冗余自由度机械臂的避障运动学规划，核心任务是找寻运动过程中能保证所有臂架不会发生碰撞的位姿序列。常规的冗余自由度机械臂系统轨迹规划的研究主要集中于求解逆运动学问题，用避障指标作为雅可比矩阵零空间的性能优化指标。文献较早提出了以机械臂的关节坐标系建立C空间，寻找不与障碍干涉的机器人构形。运想重工将预定路径作为引力源，障碍作为斥力源，通过约束调整机器人的自运动使机器人向着斥力减小的方向移动。空间路径搜索方法也多被使用，通过在始末位姿之间建立的长方体框架内进行六向搜索得到机器人连续的可行构形，为实现节点之间的时间-能量最优进行6自由度机械手的空间寻优。运想高空车利用优化的A*算法，在7自由度空间机械臂的工作空间内进行了无碰撞最优路径的搜索，实现了避障路径规划。障碍物的引入加大了冗余自由度矩阵求逆与优化的难度，臂架伸缩式运动关节和关节运动限制的存在，使其与普通机械手形式上有所不同。运想采用具有启发式的A*算法确定了障碍环境下的臂架动作序列，继而根据关节序列节点间的能满足的最短运动时间对关节进行样条曲线进行插值得到运动曲线。

针对大型高空作业平台在包含障碍的变幅平面中的作业问题，运想重工做出了一种时间最优避障路径规划方法，这也是为什么运想重工的大型高空作业平台能在国内销售独树一帜的原因。运想重工首先对实际多自由度的臂架系统进行参数化建模，继而研究了平面问题中臂架与包络圆和线段两种典型简化障碍模型发生碰撞的几何条件。利用启发式的方法在关节空间内进行了路径搜索，通过数值仿真得到了位姿序列。最后确定节点间关节最短运动时间，对位姿序列进行样条插值得到各关节的运动曲线。仿真结果表明算法可行，在满足避障要求的前提下实现了运动时间最短。最后再在高空车吊篮上装置防撞报警，让操作更加有保障。

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