计算机应用研究

作者：李文杰,赵地,杜玉红,邴志刚,

单位：1.天津工业大学a.机械工程学院;b.天津市现代机电装备重点实验室,天津300387；2.天津职业技术师范大学自动化与电气工程学院,天津300350；

关键词：机械臂,快速扩展随机树,路径规划,目标偏置,筒子纱,

基金：天津市科技计划资助项目(20YDTPJC00740)；江苏省重点实验室开放基金资助项目(HGAMTL-1811)；；

针对筒子纱搬运过程中存在纱线架、放置平台、其他筒子纱等多障碍物的环境下，传统的目标偏置RRT容易陷入局部最优的问题，提出一种改进的RRT（rapidly-exploring random tree）算法。通过几何包络法建立碰撞检测模型，并添加距离系数g，使机械臂末端与障碍物保持安全距离；提出随机动作选择策略，使树每一次扩展前对扩展动作进行选择；提出弱化目标偏置策略，根据Xgoal相对于Xnear和Xrand连线的位置，对扩展方向进行偏置；根据垂距限值法和三次样条插值对初始路径处理，得到一条平滑路径。通过与RRT算法、M-RRT算法、添加引力系数的RRT算法和改进的RRT*算法仿真对比，路径长度方面最大下降了23.3％，时间方面最大下降了82.5%，并始终与障碍物保持50 mm以上的距离。结果表明该算法提升了机械臂搬运的效率和安全性。

来源：2023年第9期

《计算机应用研究》期刊编辑部

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