多障碍环境下机械臂避障路径规划

摘要：

为提高协作机器人在多障碍环境下的避障路径规划的成功率和效率,针对机械臂和障碍物提出碰撞检测方法,并提出低振荡人工势场—自适应快速扩展随机树(ARRT)混合算法进行路径规划,机械臂先采用低振荡人工势场法进行搜索,当遇到局部极小、碰撞等情况时切换成ARRT进行逃离,直至到达目标点.另外,为了在每个步长都取得最优的逆运动学关节角,保证前后步长对应关节角度值变化的连续性,提出最短行程逆解算法.为了提高规划后的路径质量,提出一种冗余路径节点删除策略,并使用四次贝塞尔曲线对路径进行拟合.经过仿真分析,机械臂在多障碍环境下对于环境复杂度的适应性强,路径搜索成功率高于经典算法,其平均路径搜索时间相比于经典RRT算法从26.1 s下降到3.6 s,算法搜索成功率和效率都得到显著改善.

关键词：协作机器人、机械臂、避障路径规划、低振荡人工势场法、自适应快速扩展随机树法

所属期刊栏目：27

分类号：TP242(自动化技术及设备)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;广东省自然科学基金;基础研究项目

在线出版日期：2021-05-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：990-998