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机械传动2024年第12期:基于范数自适应步长RRT算法的机械臂路径规划

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘亚飞;刘放;董蓉;吴宝宁;聂少卿;

单位:西南交通大学机械工程学院;西南交通大学唐山研究院;

摘要:针对传统快速扩展随机树(Rapidly-Exploring Random Tree,RRT)算法在多维环境下固定步长调试耗时长、搜索效率低的问题,提出了一种适用于机械臂的范数自适应步长RRT算法。建立6自由度UR5机械臂的运动学模型并进行正运动学分析,得到其雅可比矩阵;结合范数不等式和雅可比矩阵,建立机械臂工作空间与关节空间的步长映射关系,在动态改变关节空间搜索步长的同时,保证碰撞检测的有效性。仿真分析结果表明,范数自适应步长RRT算法比传统固定步长RRT算法搜索效率高且无需手动调试步长,路径搜索时间缩短了29.32%,提高了机械臂路径规划的效率。

关键词:路径规划;;机械臂;;快速扩展随机树;;自适应步长;;正运动学