| 基于多目标约束的机器人复杂轨迹优化方法 |
| |
| 引用本文： | 王伟,徐泽铨. 基于多目标约束的机器人复杂轨迹优化方法[J]. 农业机械学报, 2023, 54(11): 431-439 |
| |
| 作者姓名： | 王伟 徐泽铨 |
| |
| 作者单位： | 浙江理工大学;浙江大学 |
| |
| 基金项目： | 浙江省自然科学基金项目(LQ22E050022)、国家自然科学基金项目(52175032)和浙江省“尖兵领雁”重点项目(2023C01180、2022C01101) |
| |
| 摘 要： | 工业及农业领域存在诸多复杂场景,使得机器人常面临由大量非连续离散局部路径组成的复杂轨迹,合理的运动规划是机器人实现预期作业目标的首要基础。本文提出一种基于非支配遗传算法(Non-dominated sorting genetic algorithm, NSGA-Ⅱ)的多目标综合优化方法,算法基于个体的相互支配关系进行分层并引入“拥挤度”指标来表征个体间的差异性,从而为保持遗传过程的种群多样性提供了有力支撑。同时建立了机器人运动学模型并构造了缩短机器人空载路程、运动时间及关节冲击的路径序列优化函数,并在笛卡尔空间与关节空间进行了高阶样条拟合与插值规划,显著提升了空间轨迹的光顺性及几何特性。基于NSGA-Ⅱ生成空间Pareto最优前沿解集,解决了机器人运动时间短、关节冲击小、任务路径优等约束下的多目标优化问题。优化后机器人运动路径长度缩减74%,作业效率提升33.44%,关节稳定性平均可增强50.97%,通过仿真与实验,验证了算法在改善机器人运动效率、连续性和非突变性等方面具有显著效果。
|
| 关 键 词： | 串联机器人 复杂轨迹 NSGA-Ⅱ 多目标优化 |
| 收稿时间： | 2023-06-21 |
Multi-objectives Optimization-based Method for Complex Trajectory Planning of Manipulators |
| |
| WANG Wei,XU Zequan. Multi-objectives Optimization-based Method for Complex Trajectory Planning of Manipulators[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2023, 54(11): 431-439 |
| |
| Authors: | WANG Wei XU Zequan |
| |
| Affiliation: | Zhejiang Sci-Tech University;Zhejiang University |
| |
| Abstract: | |
| |
| Keywords: | |
|
| 点击此处可从《农业机械学报》浏览原始摘要信息 |
|
点击此处可从《农业机械学报》下载全文 |
|
