基于CTB-RRT*的果蔬采摘机械臂运动路径规划

摘要：

针对多自由度果蔬采摘机械臂运动路径规划速度慢、效率低、路径成本高的问题,提出了柯西目标引力双向RRT*(Cauchy target gravitational bidirectional RRT*,CTB-RRT*)算法,通过柯西分布的方法进行启发式采样,降低采样的盲目性;引入目标引力,并动态调节随机生长方向和目标方向的步长,提高局部搜索速度;引入节点拒绝策略,剔除不必要的采样节点,提高计算效率.通过二维和三维算法模拟实验,6自由度机械臂的避障采摘模拟实验验证了提出算法的有效性.仿真实验结果表明:相比于RRT*-connect算法,改进算法的路径成本缩短了5.5％,运行时间降低了71.8％,采样节点数下降了64.2％.在机器人操作系统(Robot operating system,ROS)中控制6自由度机械臂执行避障采摘运动,运动成功率达到99％,运行时间为0.33s,相比于RRT*-connect算法,路径成本降低了12.6％,运行时间减少了69.2％,扩展节点数减少了76.3％.

关键词：采摘机械臂;运动路径规划;CTB-RRT*算法;机器人操作系统

所属期刊栏目：52

分类号：TP241(自动化技术及设备)

资助基金：广东省重点领域研发计划项目;广东省乡村振兴战略专项;广东省农产品保鲜物流共性关键技术研发创新团队项目;广州市院士专家工作站项目

在线出版日期：2021-11-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：129-136