采用改进RRT算法的机械臂高效路径规划
作者:吴开; 杨建中; 黄思; 吴浩天; 张青
加工时间:2025-01-16
信息来源:机械科学与技术
关键词:路径规划;RRT算法;目标偏置采样;曲线拟合;机械臂
摘 要:针对快速探索随机树RRT算法及其变体RRT*算法应用于机械臂路径规划时存在的路径过长、盲目搜索、规划时间长、路径不平滑等缺陷,提出了一种改进RRT算法。为了提高采样导向性和搜索效率,该算法引入了带先验条件的目标偏置采样策略和自适应步长策略。采用自适应检测点数和二分顺序检测法优化了碰撞检测流程。引入剪枝优化和三次B样条曲线拟合来减少路径冗余点并提升平滑度。在Matlab平台上进行仿真实验,路径长度、规划时间和迭代点数较RRT*算法减少了61.66%、94.89%、93.85%,较RRT算法分别降低了69.64%、83.90%、88.00%,所得路径平滑度较高,验证了改进RRT算法的高效性;机械臂避障路径规划的实验结果显示,该算法能在多个障碍物之间快速生成有效路径,证实了其在机械臂应用中的实用性。
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