机床与液压

作者：王杲，库祥臣，吴鸿宇，段磊，张小雨

单位：河南科技大学机电工程学院；河南科技大学机电工程学院；河南科技大学机电工程学院；河南科技大学机电工程学院；河南科技大学机电工程学院

关键词：6R机械臂;避障;路径规划;人工势场法;快速扩展随机树法

基金：河南省科技攻关资助项目（192102210065）

针对6R机械臂在复杂环境下进行避障路径规划时成功率低、效率低等问题，提出一种改进人工势场法（APF）与快速扩展随机树法（RRT）的融合算法。对于传统APF目标不可达问题，提出引入斥力调节因子优化斥力函数，使得机械臂靠近目标点时，障碍物对机械臂的斥力逐渐减小并顺利到达目标点；针对传统RRT算法随机性过强问题，提出目标导向策略进行优化，使得采样点有一定的概率向目标点扩展；当APF陷入局部最优时，采用改进RRT算法进行路径规划，当跳出局部最优时，切换为APF继续路径规划。仿真结果表明：改进APF-RRT算法能适应各种复杂环境，且相较于传统APF和RRT算法具有规划时间短、规划成功率高等优点，有效解决了APF目标不可达和局部最小值的问题。最后通过 JAKA 机器人实验平台进行实际环境实验，验证了改进APF-RRT融合算法的可行性。

来源：2024年第11期

《机床与液压》期刊编辑部

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