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农机化研究2025年第08期:采摘机械臂路径规划的GA-RRT算法研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李炳彤;李海虹;

单位:太原科技大学机械工程学院;

摘要:面对采摘作业的复杂环境,提出了一种终点区域RRT(Goal Area RRT, GA-RRT)算法,以提高路径生成的效率并降低路径成本。根据环境系数确定初始步长与终点区域,当拓展节点进入终点区域后,随机点生成范围缩小至终点区域,同时调整步长;然后,在此基础上引入目标概率偏向方法,提高路径搜索效率;最后,对生成的路径进行简化节点处理以减少路径代价,并使用三次B样条方法平滑路径。仿真实验结果表明:二维环境下,GA-RRT算法相较于RRT、RRT-Connect算法,耗时缩短85.15%、29.86%,路径代价减少19.18%、18.26%;机械臂仿真环境下,与引入目标概率偏向方法的RRT算法进行比较,耗时缩短54.70%,路径代价减少51.59°。利用IRB120机械臂实验平台,验证了算法的可行性。

关键词:采摘机械臂;;路径规划;;快速搜索随机树算法;;终点区域

基金资助:山西省重点研发计划项目(202102140601015)