机床与液压

作者：刘志昌，何标涛

单位：珠海格力电器股份有限公司装备动力技术研究院；珠海格力电器股份有限公司装备动力技术研究院

关键词：机器人关节空间;路径规划;路径优化;RRT*算法;多约束

为提高机器人在复杂场景中的避障能力、运动平滑性及运动效率，结合RRT*算法与深度优先搜索技术，提出一种多约束机器人关节空间路径规划及优化方法——QMC-RRT*。在机器人关节空间，采用启发式路径搜索策略和自适应调整近邻半径，以提高算法的运行效率和路径稳定性，并对节点的生成与连接进行关节距离、碰撞风险以及关节突变的约束，从而快速生成无碰撞风险、耗能低、关节突变小、运行速率快的初始路径。在此基础上，利用贝塞尔曲线对初始路径进行平滑处理生成初始平滑路径，并采用深度优先搜索算法对可能发生的碰撞段进行局部调整，最终生成关节转动平滑、无碰撞风险的路径轨迹。为验证所提所算法的有效性，在UR5e机器人上进行实验。结果表明：路径规划成功率提升至100%；与RRT*算法相比，该算法可降低运行耗时约90%，并降低路径总代价约21%，同时路径节点数减少约18%，且关节运动曲线显示其转动更平缓、突变更小。

来源：2025年第21期

《机床与液压》期刊编辑部

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