基于改进金豺优化算法的油茶果采摘车机械臂轨迹规划
彭博
李立君
高自成
罗红
廖凯
肖诗慧
中南林业科技大学 湖南省林业装备工程技术研究中心,长沙 410000
摘要：[目的]针对人力采摘油茶果存在的效率低、劳动强度高等问题,设计了一款油茶果采摘车.[方法]首先,以油茶果采摘车的机械臂为研究对象,利用Denavit-Hartenberg方法对其进行建模,并对其进行正、逆运动学分析,利用Monte Carlo方法求解出笛卡儿空间下机械臂的极限工作空间.然后,由于传统采摘机械臂应用场景复杂多变,轨迹规划存在关节曲线不平滑、运行总时间过长等问题,提出一种将粒子群优化算法与金豺优化(Golden Jackal Optimization,GJO)算法融合改进搜索策略的改进金豺优化(Improved Golden Jackal Optimization,IGJO)算法,在对机械臂的速度、加速度、加加速度进行约束的情况下,结合5-5-5多项式插值函数与融合粒子群优化算法的金豺优化算法,对机械臂进行了轨迹优化.[结果]仿真和试验表明,与原金豺优化算法相比,IGJO算法使机械臂运行总时间降低了17.8%,关节空间下机械臂关节曲线、速度曲线、加速度曲线光滑稳定,定位精度高,证明IGJO算法对于油茶果采摘车机械臂的时间最优轨迹规划切实有效.
关键词：机械臂时间最优金豺优化算法Monte Carlo方法5-5-5多项式插值粒子群算法
分类号：TP241(自动化技术及设备)
资助基金：国家重点研发计划(2022YFD2202103)草原局应急科技项目(202202-2)井冈山农高区省级科技专项揭榜挂帅项目(20222-051247)
论文发表日期：2025-12-15
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：9( 114-122 )
英文信息