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机械设计与制造2024年第01期:决策树算法在机械臂碰撞规避方法中的应用

来源:期刊VIP网 时间:


作者:贾佳;王俊;

单位:开封大学机械与汽车工程学院;河南大学人工智能学院;

摘要:针对机械臂在复杂环境作业时,由于碰撞规避方法的碰撞检测效果差、障碍物规避效果不佳,导致机械臂频繁发生碰撞的问题,提出一种应用决策树算法的机械臂碰撞规避方法。通过分析机械臂运动学结构,获取机械臂运动学方程,结合二次投影法将机械臂碰撞过程,简化为三维视角下包围盒相交情况的判断过程,检测机械臂碰撞情况,通过浓度函数采集三维空间中包围盒预计位移信息,建立基于预计位移信息的决策树模型,获取机械臂碰撞规避行为最优决策信息,实现机械臂规避碰撞。实验结果表明,应用决策树算法的机械臂碰撞规避方法仅需0.29s有效检测出碰撞,在复杂环境下,规划的碰撞规避路线中机械臂与障碍物未发生碰撞,因此,该方法有效提高了机械臂碰撞规避的效果。

关键词:机械臂;;决策树算法;;二次投影法;;包围盒;;运动学结构;;浓度函数

基金资助:河南省科技攻关项目—4SD—800联合大蒜收获机的研制与试验分析(202102110272)