Planificación de manipuladores

Planificación de rutas y movimiento de manipuladores mediante RRT y CHOMP

El proceso de planificación de movimiento del manipulador implica planificar rutas en un espacio dimensional alto en función de los grados de libertad (DOF) del robot y las restricciones cinemáticas del modelo de robot. Las restricciones cinemáticas del modelo de robot se especifican como un objeto rigidBodyTree. Utilice manipulatorRRT para planificar rutas en el espacio articular utilizando el algoritmo de árbol aleatorio de exploración rápida (RRT). Utilice manipulatorCHOMP para planificar y optimizar trayectorias suaves y sin colisiones mediante el algoritmo de optimización hamiltoniana covariante para planificación de movimiento (CHOMP).

Funciones

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RRT

`manipulatorRRT`	Plan motion for rigid body tree using bidirectional RRT (desde R2020b)
`plan`	Plan path using RRT for manipulators (desde R2020b)
`interpolate`	Interpolate states along path from RRT (desde R2020b)
`shorten`	Trim edges to shorten path from RRT (desde R2020b)

CHOMP

`manipulatorCHOMP`	Covariant Hamiltonian optimizer for rigid body tree motion planning (desde R2023a)
`optimize`	Optimize trajectory using CHOMP (desde R2023a)
`show`	Visualize CHOMP trajectory of rigid body tree (desde R2023a)

Planificadores basados en deep learning

`bpsEncoder`	Basis point set encoder (desde R2024a)
`dlCHOMP`	Deep learning initial guesser powered CHOMP (desde R2024a)
`dlCHOMPDatastore`	Datastore for training and validating deep-learning-based CHOMP optimizer (desde R2024a)
`generateSamples`	Generate datasets for training deep-learning-based CHOMP optimizer (desde R2024a)
`trainDLCHOMP`	Train deep-learning-based CHOMP optimizer (desde R2024a)
`optimize`	Optimize trajectory using deep-learning-based CHOMP (desde R2024a)

Ejemplo de espacio de configuración de manipuladores

`manipulatorStateSpace`	State space for rigid body tree robot models (desde R2021b)
`sampleUniform`	Sample state using uniform distribution (desde R2021b)
`sampleGaussian`	Sample state using Gaussian distribution (desde R2021b)

Validar las configuraciones y el movimiento de robots

`manipulatorCollisionBodyValidator`	Validate states for collision bodies of rigid body tree (desde R2021b)
`isStateValid`	Check if state is valid (desde R2021b)
`isMotionValid`	Check if path between states is valid (desde R2021b)

Definir la región objetivo del área de trabajo

`workspaceGoalRegion`	Define workspace region of end-effector goal poses (desde R2021a)
`sample`	Sample end-effector poses in world frame (desde R2021a)
`show`	Visualize workspace bounds, reference frame, and offset frame (desde R2021a)

Temas

Pick and Place Using RRT for Manipulators
Using manipulators to pick and place objects in an environment may require path planning algorithms like the rapidly-exploring random tree planner.
Flujo de trabajo pick-and-place con el planificador RRT y Stateflow para MATLAB
En este ejemplo se muestra cómo configurar un flujo de trabajo de pick-and-place de extremo a extremo para un manipulador robótico Kinova® Gen3.
Flujo de trabajo de pick-and-place en Gazebo usando procesamiento de nubes de puntos y planificación de rutas RRT
Configure un flujo de trabajo de pick-and-place de extremo a extremo para un manipulador robótico como KINOVA® Gen3.
Plan Paths with End-Effector Constraints Using State Spaces for Manipulators
Plan a manipulator robot path using sampling-based planners like the rapidly-exploring random trees (RRT) algorithm.

Ejemplos destacados

Detect and Harvest Fruit Using UR10 Manipulator in Gazebo

Setup UR10 manipulator and simulate environment in Gazebo simulator to perform fruit pick-and-place application.

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Nuevo

Plan Path of Robotic Arm Mounted on Quadrotor

Plan geometric paths free of collisions for floating-base systems such as a quadrotor.

Desde R2024a

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Plan Path for Manipulator in Simulink with Robotics System Toolbox

Execute and simulate a basic path planning task in Simulink®. This example uses code generation to illustrate a pattern for executing autonomy functions from MATLAB® in Simulink.

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Pick-And-Place Workflow Using CHOMP for Manipulators

Use CHOMP to plan smooth and collision-free trajectories for a pick-and-place workflow

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Motion Planning for Backhoe Using RRT

Plan a path for a backhoe, in an environment that contains obstacles, by using a motion planner. In this example, you model the backhoe in simplified form as a kinematic tree, then use a sampling-based motion planner to determine a viable path for the backhoe between two poses in the presence of obstacles. Simulate the outcome in a Simscape™ Multibody™ model.

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