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机械传动2024年第12期:基于改进PRM的机械臂避障路径规划

来源:期刊VIP网 时间:


作者:游达章;赵恒毅;宋璐闻;

单位:湖北工业大学机械工程学院;湖北省现代制造质量工程重点实验室;湖北三六一一应急装备有限公司;

摘要:为解决传统概率路线图法(Probabilistic Roadmap Method,PRM)效率低、路线冗余、路径平滑度不够等问题,针对机械臂避障路径规划提出了一种改进PRM。使用Sobol序列采样方法提高概率路线图的连通性,提升方法成功率;采用冗余节点剪枝与基于二分法插值的渐进路线修剪方法,使路径更加趋近最优解;最后,使用五次多项式插值方法对路径进行了平滑处理,使机械臂运动更加稳定平滑。仿真结果表明,改进的PRM提高了路径规划成功率,优化了路径,缩短了节点数与路径长度,且机械臂受力更加均匀平滑,证明该方法能有效合理地实现机械臂避障及路径规划。

关键词:运动规划;;概率路线图法;;Sobol序列采样;;路径优化;;五次多项式插值

基金资助:国家自然科学基金项目(51875180)