一种基于高阶控制障碍函数的机械臂安全避障控制方法和系统

本发明涉及一种基于高阶控制障碍函数的机械臂安全避障控制方法和系统，面向任务轨迹空间存在障碍的多自由度机械臂系统，使用了适用于高相对阶系统的高阶控制障碍函数，其方法包括：建立多自由度机械臂的动力学模型；基于任务轨迹结合反步控制方法设计稳定跟踪控制器；建立障碍物碰撞检测模型，通过高阶控制障碍函数为控制系统提供安全约束；结合控制约束与最优控制问题，通过二次规划求解最优控制输入。本发明能够实现机械臂末端在满足安全约束的前提下完成最优任务轨迹跟踪，有效降低计算复杂度和保证实时性。