改进遗传算法搜索中间点的机械臂轨迹规划

摘要：

为了实现机械臂轨迹的多目标优化,提出了插入最优中间点的轨迹规划方法,旨在实现避障的同时保证轨迹最短且关节角变化量最小.介绍了仿人手臂机械臂工作原理,建立了机械臂运动学模型;提出了插入最优中间点的轨迹规划方法,明确了碰撞检测策略;对于最优中间点的选取,在传统遗传算法基础上,提出了均匀方式的初始种群生成方法,使用种群分布熵和适应度值方差构建了交叉概率,依据个体适应度值与种群平均值构建了变异概率,从而提出了基于改进遗传算法的最优中间点寻优方法.经仿真验证,插入中间点数量与障碍物数量相同时,才能够兼顾计算量和轨迹优化程度;与传统遗传算法规划的轨迹相比,改进遗传算法规划的轨迹长度较少了12.1％,关节角变化量减少了24.4％,适应度值增加了23.6％.

关键词：机械臂、轨迹优化、插入最优中间点、改进交叉变异概率

分类号：TP241(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金78865567

在线出版日期：2019-06-21（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：139-143,148