多障碍环境下机械臂避障路径规划

TP242; 为提高协作机器人在多障碍环境下的避障路径规划的成功率和效率,针对机械臂和障碍物提出碰撞检测方法,并提出低振荡人工势场—自适应快速扩展随机树(ARRT)混合算法进行路径规划,机械臂先采用低振荡人工势场法进行搜索,当遇到局部极小、碰撞等情况时切换成ARRT进行逃离,直至到达目标点.另外,为了在每个步长都取得最优的逆运动学关节角,保证前后步长对应关节角度值变化的连续性,提出最短行程逆解算法.为了提高规划后的路径质量,提出一种冗余路径节点删除策略,并使用四次贝塞尔曲线对路径进行拟合.经过仿真分析,机械臂在多障碍环境下对于环境复杂度的适应性强,路径搜索成功率高于经典算法,其平均路径搜索时间...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in计算机集成制造系统 Vol. 27; no. 4; pp. 990 - 998
Main Authors 陈满意, 张桥, 张弓, 梁济民, 侯至丞, 杨文林, 徐征, 王建
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学院深圳先进技术研究院,广东 深圳 518055%中国科学院深圳先进技术研究院,广东 深圳 518055%广州中国科学院先进技术研究所,广东 广州 511458 01.04.2021
武汉理工大学机电工程学院,湖北 武汉 430070%武汉理工大学机电工程学院,湖北 武汉 430070
广州中国科学院先进技术研究所,广东 广州 511458%广州中国科学院先进技术研究所,广东 广州 511458
Subjects
避障路径规划
自适应快速扩展随机树法
机械臂
协作机器人
低振荡人工势场法
Online AccessGet full text
ISSN1006-5911
DOI10.13196/j.cims.2021.04.003

Cover

Abstract TP242; 为提高协作机器人在多障碍环境下的避障路径规划的成功率和效率,针对机械臂和障碍物提出碰撞检测方法,并提出低振荡人工势场—自适应快速扩展随机树(ARRT)混合算法进行路径规划,机械臂先采用低振荡人工势场法进行搜索,当遇到局部极小、碰撞等情况时切换成ARRT进行逃离,直至到达目标点.另外,为了在每个步长都取得最优的逆运动学关节角,保证前后步长对应关节角度值变化的连续性,提出最短行程逆解算法.为了提高规划后的路径质量,提出一种冗余路径节点删除策略,并使用四次贝塞尔曲线对路径进行拟合.经过仿真分析,机械臂在多障碍环境下对于环境复杂度的适应性强,路径搜索成功率高于经典算法,其平均路径搜索时间相比于经典RRT算法从26.1 s下降到3.6 s,算法搜索成功率和效率都得到显著改善.
AbstractList TP242; 为提高协作机器人在多障碍环境下的避障路径规划的成功率和效率,针对机械臂和障碍物提出碰撞检测方法,并提出低振荡人工势场—自适应快速扩展随机树(ARRT)混合算法进行路径规划,机械臂先采用低振荡人工势场法进行搜索,当遇到局部极小、碰撞等情况时切换成ARRT进行逃离,直至到达目标点.另外,为了在每个步长都取得最优的逆运动学关节角,保证前后步长对应关节角度值变化的连续性,提出最短行程逆解算法.为了提高规划后的路径质量,提出一种冗余路径节点删除策略,并使用四次贝塞尔曲线对路径进行拟合.经过仿真分析,机械臂在多障碍环境下对于环境复杂度的适应性强,路径搜索成功率高于经典算法,其平均路径搜索时间相比于经典RRT算法从26.1 s下降到3.6 s,算法搜索成功率和效率都得到显著改善.
Author 梁济民
侯至丞
王建
陈满意
张弓
杨文林
徐征
张桥
AuthorAffiliation 武汉理工大学机电工程学院,湖北 武汉 430070%武汉理工大学机电工程学院,湖北 武汉 430070;广州中国科学院先进技术研究所,广东 广州 511458%广州中国科学院先进技术研究所,广东 广州 511458;中国科学院深圳先进技术研究院,广东 深圳 518055%中国科学院深圳先进技术研究院,广东 深圳 518055%广州中国科学院先进技术研究所,广东 广州 511458
AuthorAffiliation_xml – name: 武汉理工大学机电工程学院,湖北 武汉 430070%武汉理工大学机电工程学院,湖北 武汉 430070;广州中国科学院先进技术研究所,广东 广州 511458%广州中国科学院先进技术研究所,广东 广州 511458;中国科学院深圳先进技术研究院,广东 深圳 518055%中国科学院深圳先进技术研究院,广东 深圳 518055%广州中国科学院先进技术研究所,广东 广州 511458
Author_FL XU Zheng
ZHANG Gong
YANG Wenlin
LIANG Jimin
WANG Jian
CHEN Manyi
HOU Zhicheng
ZHANG Qiao
Author_FL_xml – sequence: 1
  fullname: CHEN Manyi
– sequence: 2
  fullname: ZHANG Qiao
– sequence: 3
  fullname: ZHANG Gong
– sequence: 4
  fullname: LIANG Jimin
– sequence: 5
  fullname: HOU Zhicheng
– sequence: 6
  fullname: YANG Wenlin
– sequence: 7
  fullname: XU Zheng
– sequence: 8
  fullname: WANG Jian
Author_xml – sequence: 1
  fullname: 陈满意
– sequence: 2
  fullname: 张桥
– sequence: 3
  fullname: 张弓
– sequence: 4
  fullname: 梁济民
– sequence: 5
  fullname: 侯至丞
– sequence: 6
  fullname: 杨文林
– sequence: 7
  fullname: 徐征
– sequence: 8
  fullname: 王建
BookMark eNotj81Kw1AUhO-igrX2CXwDIfGc-5dkKcU_KLip63J6k0iD3oJXUbpTCwqiC5elq1BwWXeKC30Z06ZvYURXM8PADN8aq9mBTRjbQPBRYKS3Mt_0T53PgaMP0gcQNVZHAO2pCHGVNZ3r96qotAiUqjOvmI6X48kif1w8zYr89vv9YT75mOev5d3N8vqrqsq3WfE5Kl9Gxf3zOltJ6cQlzX9tsKPdnU5r32sf7h20ttueQ1DCIxMroZTRoaQwABGlgshwQAwMoZSGgLhETLkmrmISIRkt4zhIUFWuJxps82_3kmxK9ribDS7ObPXYzVyWmeHw6vyXEGTFJ34AfM5YEg
ClassificationCodes TP242
ContentType Journal Article
Copyright Copyright © Wanfang Data Co. Ltd. All Rights Reserved.
Copyright_xml – notice: Copyright © Wanfang Data Co. Ltd. All Rights Reserved.
DBID 2B.
4A8
92I
93N
PSX
TCJ
DOI 10.13196/j.cims.2021.04.003
DatabaseName Wanfang Data Journals - Hong Kong
WANFANG Data Centre
Wanfang Data Journals
万方数据期刊 - 香港版
China Online Journals (COJ)
China Online Journals (COJ)
DatabaseTitleList
DeliveryMethod fulltext_linktorsrc
DocumentTitle_FL Obstacle avoidance path planning of manipulator in multiple obstacles environment
EndPage 998
ExternalDocumentID jsjjczzxt202104003
GrantInformation_xml – fundername: (国家重点研发计划资助项目); (国家自然科学基金资助项目); (广东省自然科学基金资助项目); (广州市基础研究计划资助项目)
  funderid: (国家重点研发计划资助项目); (国家自然科学基金资助项目); (广东省自然科学基金资助项目); (广州市基础研究计划资助项目)
GroupedDBID 2B.
4A8
92I
93N
ALMA_UNASSIGNED_HOLDINGS
CDYEO
PSX
TCJ
ID FETCH-LOGICAL-s1053-acd5355c684a87039f3aac20117ca144ca0a2411f26a25da38ac64dd7e15ac6b3
ISSN 1006-5911
IngestDate Thu May 29 04:00:05 EDT 2025
IsPeerReviewed true
IsScholarly true
Issue 4
Keywords 避障路径规划
自适应快速扩展随机树法
机械臂
协作机器人
低振荡人工势场法
Language Chinese
LinkModel OpenURL
MergedId FETCHMERGED-LOGICAL-s1053-acd5355c684a87039f3aac20117ca144ca0a2411f26a25da38ac64dd7e15ac6b3
PageCount 9
ParticipantIDs wanfang_journals_jsjjczzxt202104003
PublicationCentury 2000
PublicationDate 2021-04-01
PublicationDateYYYYMMDD 2021-04-01
PublicationDate_xml – month: 04
  year: 2021
  text: 2021-04-01
  day: 01
PublicationDecade 2020
PublicationTitle 计算机集成制造系统
PublicationTitle_FL Computer Integrated Manufacturing Systems
PublicationYear 2021
Publisher 中国科学院深圳先进技术研究院,广东 深圳 518055%中国科学院深圳先进技术研究院,广东 深圳 518055%广州中国科学院先进技术研究所,广东 广州 511458
武汉理工大学机电工程学院,湖北 武汉 430070%武汉理工大学机电工程学院,湖北 武汉 430070
广州中国科学院先进技术研究所,广东 广州 511458%广州中国科学院先进技术研究所,广东 广州 511458
Publisher_xml – name: 中国科学院深圳先进技术研究院,广东 深圳 518055%中国科学院深圳先进技术研究院,广东 深圳 518055%广州中国科学院先进技术研究所,广东 广州 511458
– name: 武汉理工大学机电工程学院,湖北 武汉 430070%武汉理工大学机电工程学院,湖北 武汉 430070
– name: 广州中国科学院先进技术研究所,广东 广州 511458%广州中国科学院先进技术研究所,广东 广州 511458
SSID ssib006563755
ssib023646381
ssib001102950
ssib051375755
ssib023167363
ssib036438063
ssib000459500
ssib002258428
Score 2.4069645
Snippet TP242;...
SourceID wanfang
SourceType Aggregation Database
StartPage 990
Title 多障碍环境下机械臂避障路径规划
URI https://d.wanfangdata.com.cn/periodical/jsjjczzxt202104003
Volume 27
hasFullText 1
inHoldings 1
isFullTextHit
isPrint
link http://utb.summon.serialssolutions.com/2.0.0/link/0/eLvHCXMw1R3LahRBcIjJxYsoKr4JaJ_CaPd093T3cXp3liDGiwnkFua1asAVzAZkb2pAQfTgMeQUBI_xpnjQn3HzOPsDVvV0dgc3gsnNy1DbVV1dj9muqqEfQXBLypypbgV_JFqWociyMtR5TkOjy7yE9L_gGjcKL9yP55fE3WW5PDX9q7Fqab2f3y4GR-4rOYlXoQ38irtkj-HZEVNoABj8C0_wMDz_yccklSQRxCQkNfg0LZIqkkREtxHQKUk6jgZaOEkFsZpoS9IYKW2CAKAsJSm0A32EfDQjttNgqIlVno9NiRbYkigHSKI1qS-ZO0xwHRbGZU6SlBjVGA54WqJjbMGO1HOwsRuXkoRiL8uJtQ6wxIwWHrveBsmhN2BwhBil0A0SELHluMSIT-QRGAcYPsY4G2jHzUq0GQKU1Ld7HX4QiVhjHQ2-wt6aSRs5glbWWRzsYpizeJsksRcZ2CNL0Meh0Bbcae6UR_t2kANqk6AVanuhxRVKbIQDjDdTzTBqOU2Mc5WTxLTmJoeZk0xTKUkk_z95R-QSiUx6TA1OJi_QuDfxL_L-KRPIy4RsRnb8dCaNj-w-9NfHUvgpTjTiuKnvsPUpoakvSp_INjB8uXSjePwEj_6PmDs2mfJxcjVa8rq6trpaDAbP-0iGkZOfCmYipXBtyUzSXrj3oFllGdk4NRMy9MjI5nZ1qBoaXw2gJONqvL08wsMtGqfq4RUREGVHYRx-ck3HeMmgt3L3Q4-M5M9nQwXvTKrnNjj2ulnvYSMXXzwbnPFF9GxSz4jngqnBo_NBOPy4ebC5tbf9bu_9znD71c-vb3e3vu1uf95__fLgxQ9A7X_ZGX7f2P-0MXzz4UKw1EkXW_OhvwwmXIMSkIdZUUqojYpYiwxyDG66PMPjZRlTRcaEKDKaQTXCulGcRbLMuM6KWJSlqpgEKOcXg-ne0151KZiNu0zllZLCYL0aVYbGJo9kZURBi67ml4ObXr0VP9mvrUy678o_UV0NTo_nqGvBdP_ZenUdyph-fsO7_TekRt63
linkProvider EBSCOhost
openUrl ctx_ver=Z39.88-2004&ctx_enc=info%3Aofi%2Fenc%3AUTF-8&rfr_id=info%3Asid%2Fsummon.serialssolutions.com&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rft.genre=article&rft.atitle=%E5%A4%9A%E9%9A%9C%E7%A2%8D%E7%8E%AF%E5%A2%83%E4%B8%8B%E6%9C%BA%E6%A2%B0%E8%87%82%E9%81%BF%E9%9A%9C%E8%B7%AF%E5%BE%84%E8%A7%84%E5%88%92&rft.jtitle=%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E9%9B%86%E6%88%90%E5%88%B6%E9%80%A0%E7%B3%BB%E7%BB%9F&rft.au=%E9%99%88%E6%BB%A1%E6%84%8F&rft.au=%E5%BC%A0%E6%A1%A5&rft.au=%E5%BC%A0%E5%BC%93&rft.au=%E6%A2%81%E6%B5%8E%E6%B0%91&rft.date=2021-04-01&rft.pub=%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E7%A7%91%E5%AD%A6%E9%99%A2%E6%B7%B1%E5%9C%B3%E5%85%88%E8%BF%9B%E6%8A%80%E6%9C%AF%E7%A0%94%E7%A9%B6%E9%99%A2%2C%E5%B9%BF%E4%B8%9C+%E6%B7%B1%E5%9C%B3+518055%25%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E7%A7%91%E5%AD%A6%E9%99%A2%E6%B7%B1%E5%9C%B3%E5%85%88%E8%BF%9B%E6%8A%80%E6%9C%AF%E7%A0%94%E7%A9%B6%E9%99%A2%2C%E5%B9%BF%E4%B8%9C+%E6%B7%B1%E5%9C%B3+518055%25%E5%B9%BF%E5%B7%9E%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E7%A7%91%E5%AD%A6%E9%99%A2%E5%85%88%E8%BF%9B%E6%8A%80%E6%9C%AF%E7%A0%94%E7%A9%B6%E6%89%80%2C%E5%B9%BF%E4%B8%9C+%E5%B9%BF%E5%B7%9E+511458&rft.issn=1006-5911&rft.volume=27&rft.issue=4&rft.spage=990&rft.epage=998&rft_id=info:doi/10.13196%2Fj.cims.2021.04.003&rft.externalDocID=jsjjczzxt202104003
thumbnail_s http://utb.summon.serialssolutions.com/2.0.0/image/custom?url=http%3A%2F%2Fwww.wanfangdata.com.cn%2Fimages%2FPeriodicalImages%2Fjsjjczzxt%2Fjsjjczzxt.jpg