关键词：受限空间;机械臂;避障路径规划;能耗最优
摘 要：为了探讨在空间受限情况下，机械臂避障路径与能耗之间的最优关系，以五连杆机械臂为研究对象，采用D-H矩阵构建数学模型，以Euler-Lagrange方程建立动力学方程；根据系统特性，建立了机械臂最优能耗系统方程及其必要条件限制方程，运用直接配置非线性规划(DCNLP)法将两端点边界值问题(TPBVP)转换为一般非线性规划问题，采用符号语言进行编程，运算求解出系统的最优值。应用MATLAB软件进行仿真，结果表明，在受限空间内，开启避障功能时，随障碍物体积(半径)逐步增大，机械臂执行任务总时间及能耗指标值逐步增大，并在障碍物体积(半径)增大至某一值时，最优时间及能耗指标值陡增，而当障碍物体积(半径)增大至某一极值时，机械臂将无法避障。
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