改进人工势场法的机械手关节空间避障规划
岳旭1
周海波1
邵艳朋1
卢率1
许旺蓓2
邓誉鑫1
1.天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心,天津 300384;天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室,天津 3003842.天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心,天津 300384
摘要：针对人工势场(Artificial Potential Field,APF)法对机械手进行路径规划时存在的问题,提出了关节空间APF自适应变步长和目标偏置的快速扩展随机树(Rapidly-exploring Random Tree,RRT)相结合的方法.在关节空间中进行APF法路径规划,减少逆向运动学次数和关节角突变;通过改进斥力和引力势场函数,解决APF法中碰撞和目标不可达问题;采用柯西概率分布,根据末端点与障碍物的距离来改变关节角步长;通过调节RRT算法的目标偏置值,产生合适临时目标点,从而解决APF法局部极小值问题.在APF法存在局部极小值情况下进行机械臂避障仿真,结果表明,自适应变步长路径规划能够生成平滑轨迹并能提高搜索效率,目标偏置RRT选取临时目标点后整体路径长度变短.捡拾机械手在该改进算法下能够有效实现避障拾取任务需求.
关键词：捡拾机械臂人工势场法自适应变步长快速扩展随机树避障规划
资助基金：天津市多元投入基金项目(21JCZDJC00870)天津市自然科学基金重点项目(17JCZDJC30400)天津市研究生科研创新项目(2021YJSS094)
论文发表日期：2023-10-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 23-30 )
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