Near-body space map construction and path planning method for space station module robot

本文主要研究目标是解决一类飞行器舱内机器人在狭小空间下的近身空间轨迹规划问题。首次提出了一种基于关节运动学的近身空间人体概率密度地图构建方法，针对人体关节的特性，对其进行了运动学建模。结合人体躯干及四肢的实时位置及各关节的运动能力，对下一时刻肢体的可达区域及其概率进行了有效的预测。同时对人体躯干进行几何模型简化，并建立了躯干的避碰模型。在此基础上，对概率密度模型与避碰模型进行融合，并提出了一种基于势场法的近身空间路径规划策略。最后，通过数值仿真验证了所提近身空间概率密度地图构建方法及路径规划的有效性和安全性。