Singularity robust trajectory generator for robotic manipulator based on genetic algorithm with dynamic encoding of solutions

In this paper a singularity robust trajectory generator for robotic manipulators is presented. The generator contains the procedure of solving the inverse kinematics problem. This issue is defined as an optimization problem, where a genetic algorithm is used for optimizing the fitness function. In order to avoid singularity problem, the generator is based on the direct kinematics problem. The trajectory generator allows to obtain generalized coordinates, velocities and accelerations. Simulation results show that the procedure generates a trajectory of manipulator even in kinematics singularities.

W niniejszym artykule przedstawiono generator trajektorii robota manipulacyjnego odporny na osobliwości kinematyki. Generator zawiera procedurę rozwiązywania zadania odwrotnego kinematyki. Problem ten jest zdefiniowany jako problem optymalizacyjny, w którym algorytm genetyczny służy do optymalizacji funkcji dopasowania opierającej się na błędzie rozwiązania zadania. Aby wyeliminować problem osobliwości, generator wykorzystuje zadanie proste kinematyki. Generator trajektorii umożliwia uzyskanie uogólnionych współrzędnych, prędkości i przyspieszeń manipulatora. Wyniki symulacji wskazują, że opracowana procedura generuje trajektorię manipulatora nawet w przypadku wystąpienia osobliwości kinematyki.