双臂机器人协同作业具有工作空间大、负载能力强、适用场景多等优势,但在面临复杂多变环境时仍然存在挑战。人机协作综合了人类解决问题的灵活性和对环境变化的适应性以及机器人工作的耐久性和动作准确性等优点,适用于布局紧凑、精准度高的柔性化生产线,符合生产小型化、精细化的需求。然而,当前双臂协调控制技术仍不完善,人与双臂机器人的高效协作更是一大挑战。在此过程中,如何实现双臂根据环境变化进行实时运动轨迹补偿是最为核心的问题,同时也是完成协调任务的基础。要实现机器人与人的协同作业,且对环境变化有足够的鲁棒性,需解决两个关键问题:（1）设计双臂机器人的协调控制策略;（2）实现机器人在变化环境下的实时重新规划和抗干扰能力。针对上述问题,本文提出一种基于动态系统的双臂规划策略,以双臂协调的运动规划为研究对象,针对同、异步行为的协调运动过程,研究其运动规划方法。在双臂机器人的人机协作模型基础上,研究双臂机器人的协作控制策略并对其进行仿真验证。针对机器人的独立任务、协同任务最终分别设计了不同的试验场景并在所搭建的实验平台上验证其有效性。主要研究工作如下:1.搭建基于双臂机器人的人机协作交互系统。使用UR5机械臂、Robotiq夹爪和Opti Track相机等设备搭建了人机协作硬件系统,基于开源系统平台ROS建立了系统软件架构,为上层提供控制指令和原始传感数据。建立了UR5机器人的运动学模型,为后续双臂工作空间模型构建与机器人运动控制提供基础。2.训练动态系统以生成机器人的运动。采用阻抗控制方法实现机器人的柔顺拖动,完成示教数据的采集并训练全局渐进收敛的动态系统。采用动态系统的方法生成机器人的运动,分析扰动对机器人下一步动作的影响并为机器人实时运动规划新路径。在仿真空间中对所构建的动态系统进行验证,证明所构建的动态系统兼具收敛性与追踪性。3.设计了动态系统下双臂协调控制的策略。根据关节限位将机器人的六个关节转角等分,并排列组合,将机器人的末端位置点作为训练数据,借助高斯混合模型对双臂工作空间进行建模。设计实际物体动态系统和虚拟物体动态系统的控制律,实际物体动态系统用于控制机械臂的同、异步行为,虚拟物体动态系统用来预测实际物体的轨迹并获取虚拟物体在工作空间中的拦截点位置,以生成虚拟物体运动。4.验证了课题所提出的基于动态系统方法的双臂协调控制策略的稳定性与收敛性。在所搭建的人机协作操作系统中分别设计了人与单机械臂和双机械臂协作的实验,实现双臂无碰、精确、平稳、同步的动态协调运动与目标物体追踪。实验结果证明了本文所提算法的有效性,阐明了所构建动态系统理论在实际机器人中应用的可能。