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作者：陈艳霞;高岳林;黄丹;
单位：张家口学院数学与信息科学学院;北方民族大学数学与信息科学学院;
摘要：冗余机械臂灵活性和适应性更好，在工作空间内的可达范围较大，增加了路径动态规划的难度，导致部分机械臂规划路径长度过长，应用效果不佳。为此，本研究以群智能优化算法为支持，面向冗余机械臂设计了一种路径动态规划方法。选取群智能优化算法中的麻雀搜索算法作为基本算法，将其与高斯变异和Tent扰动策略相结合，以此求取机械臂的最优运动学逆解，确定各关节角度。然后融合三次与五次两种多项式插值，构建用于描述关节轨迹的混合多项式函数。最后基于该函数的关节三段运动指标，构建路径动态规划的目标函数，并设定最优问题，利用群智能优化算法中的沙猫群算法求取问题的最优解，实现路径动态规划。以KUKAiiwaR820冗余机械臂为对象开展实验，实验结果表明，所提出方法能对冗余机械臂运动路径进行动态规划，在整个运动过程中，机械臂与各个障碍物之间的距离始终在10cm以上，且其规划路径效果较为稳定，长度均小于40cm，具有较大的应用价值。
关键词：冗余机械臂;;群智能优化算法;;可达范围;;沙猫群算法;;路径动态规划
基金资助：张家口市2024年度社会科学规划课题——发展新质生产力背景下地方高校数学与应用数学专业人才培养策略研究（2024077）
