近日，我院孙立宁教授团队在机器人领域权威顶级期刊《IEEE Transactions on Robotics》发表题为“Knowledge Database-Based Multiobjective Trajectory Planning of 7-DOF Manipulator With Rapid and Continuous Response to Uncertain Fast-Flying Objects”的研究论文。该论文第一作者为学院机器人与微系统研究中心任子武副教授，苏州大学为第一单位，浙江大学为并列通讯作者单位。该研究得到了国家自然科学基金项目和机器人技术与系统国家重点实验室开放课题等经费支持。

图1 论文在线截图

7自由度机械臂对不确定、高动态飞行物体快速连续反应作业是机器人领域具有挑战性的研究课题，其中7自由度机械臂动作轨迹规划是要解决的关键技术之一。该论文主要解决了两个问题：1). 在存有多个目标准则情形下，如何有效解决7自由度机械臂的轨迹优化问题；2). 如何实现7自由度机械臂快速连续反应作业的动作技能。受人体手臂对动态飞行物体作业行为机制启发，该工作通过机械臂动作轨迹参数化，采用多目标优化算法寻优并选取最优解作为数字化信息存储，最后构建能表征、适应作业环境的知识数据库，即通过技能数字化方式实现机器人的动作技能，该方法可实现机器人在线动作规划时间约为1毫秒左右。机器人系统主要有3部分构成: 外部视觉单元(生成任务信息)、知识库单元(存储数字化知识数据)与机械臂单元(机器人伺服控制)，此外还存有与优化学习算法相关的若干部分。

图2 机器人系统方案图

《IEEE Transactions on Robotics》为机器人学领域公认的国际顶级期刊之一，要求论文在理论及工程实践上同时能为机器人学发展作出重要贡献，其平均每年的发文量仅为100篇左右，代表了机器人领域最先进的重大进展，很多里程碑著作多数发表在该期刊上。

论文链接： https://ieeexplore.ieee.org/document/9911991