Применение метода FABRIK для моделирования захвата цели манипулятором

  • Alexander Sergeevich Haryunin Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского http://orcid.org/0000-0003-1029-3938
  • Evgeniya Alexandrovna Samylina Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики" http://orcid.org/0000-0001-8537-8851
  • Nikolay Anatolievich Borisov Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского http://orcid.org/0000-0003-3924-8591

Аннотация

В работе рассматривается метод инверсной кинематики FABRIK (Forward and Backward Reaching Inverse Kinematics). Алгоритм рассматривается применительно к задаче перемещения манипулятора с последующим захватом цели. Приведено несколько подходов к решению поставленной задачи, а именно: захват при помощи манипулятора с мощным магнитом, устройство захвата типа "клешня", различные вариации манипуляторов, использующих две подвижные плоскости для захвата цели, манипулятор с устройством захвата типа "гарпун". Данные методы рассматриваются с точки зрения применения ограничений, наложенных на углы поворотов звеньев манипулятора.
Далее в статье описаны подробнее наиболее перспективные методы из перечисленных с точки зрения авторов. Для прогнозирования положения в пространстве цели захвата предложено использовать фильтр Калмана, что делает возможным адекватно спланировать движение манипулятора для захвата движущейся цели.
В перспективе развития данного подхода планируется использование дополнительного захвата пальчикового типа в условиях большего множества ограничений (ограничения на углы манипулятора, на его габариты и задания области возможных перемещений в пространстве), а также использование методов прогнозирования движения объектов на основе фильтрации параметров движения с использованием аппарата стохастических дифференциальных уравнений.

Сведения об авторах

Alexander Sergeevich Haryunin, Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

аспирант института информационных технологий, математики и механики, ассистент кафедры прикладной инженерии

Evgeniya Alexandrovna Samylina, Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики"

аспирант кафедры фундаментальной математики

Nikolay Anatolievich Borisov, Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

доцент кафедры прикладной инженерии, Институт информационных технологий, математики и механики, кандидат технических наук, доцент

Опубликована
2021-04-15
Как цитировать
HARYUNIN, Alexander Sergeevich; SAMYLINA, Evgeniya Alexandrovna; BORISOV, Nikolay Anatolievich. Применение метода FABRIK для моделирования захвата цели манипулятором. Международный научный журнал «Современные информационные технологии и ИТ-образование», [S.l.], v. 17, n. 1, apr. 2021. ISSN 2411-1473. Доступно на: <http://sitito.cs.msu.ru/index.php/SITITO/article/view/734>. Дата доступа: 25 sep. 2021 doi: https://doi.org/10.25559/SITITO.17.202101.734.
Раздел
Научное программное обеспечение в образовании и науке