基于改进RRT的筒子纱搬运机械臂路径规划研究

摘要：

针对筒子纱搬运过程中存在纱线架、放置平台、其他筒子纱等多障碍物的环境下,传统的目标偏置RRT容易陷入局部最优的问题,提出一种改进的RRT(rapidly-exploring random tree)算法.通过几何包络法建立碰撞检测模型,并添加距离系数g,使机械臂末端与障碍物保持安全距离;提出随机动作选择策略,使树每一次扩展前对扩展动作进行选择;提出弱化目标偏置策略,根据Xgoal相对于Xnear和Xrand连线的位置,对扩展方向进行偏置;根据垂距限值法和三次样条插值对初始路径处理,得到一条平滑路径.通过与RRT算法、M-RRT算法、添加引力系数的RRT算法和改进的RRT*算法仿真对比,路径长度方面最大下降了 23.3％,时间方面最大下降了82.5％,并始终与障碍物保持50 mm以上的距离.结果表明该算法提升了机械臂搬运的效率和安全性.

关键词：机械臂、快速扩展随机树、路径规划、目标偏置、筒子纱

所属期刊栏目：40

分类号：TP242(自动化技术及设备)

资助基金：天津市科技计划资助项目;江苏省重点实验室开放基金资助项目

在线出版日期：2023-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2663-2668