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机械传动2026年第02期:基于改进PSO算法的钢箱梁内喷砂机器人轨迹规划研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王以宁;尹秋东;王文蔚;龚果;刘金明;臧红彬;

单位:西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室;中建八局新型建造工程有限公司;华明创新(成都)智能科技有限公司;

摘要:【目的】为提高钢箱梁内喷砂机器人的抗冲击能力和作业效率,提出一种基于改进的粒子群优化(Particle Swarm Optimization, PSO)算法的喷砂机器人轨迹规划方法。【方法】首先,利用改进D-H参数法建立机器人的正运动学方程,并用牛顿-拉夫逊法求解该机器人的逆运动学数值解;其次,使用加权系数法定义机器人轨迹优化目标函数,并以该目标函数为PSO算法的适应度,通过改变粒子更新策略,对PSO算法进行了改进;最后,使用改进PSO算法求解4-5-4分段多项式插值时间,进而求解出机器人的轨迹。【结果】结果表明,粒子更新策略改进PSO算法使适应度的收敛速度提高了37.5%,且适应度最低;通过轨迹优化,机器人关节的运行时间缩短了10.67%,最大冲击总和减少了33.45%,平均冲击总和减少了32.34%。

关键词:喷砂机器人;;正逆运动学;;轨迹规划;;改进PSO算法

基金资助:中国建筑第八工程局有限公司科技资助项目(51634006)