基于CTB-RRT*的果蔬采摘机械臂运动路径规划 被引量：30

1

作者 张勤 乐晓亮 +3 位作者 李彬 蒋先平 熊征 徐灿 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期129-136,共8页

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... 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0.33 s,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%。 展开更多

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

闭式整体涡轮叶盘多轴联动电火花加工电极运动路径规划 被引量：14

2

作者 刘晓 康小明 赵万生 《电加工与模具》 2012年第1期11-14,50,共5页

多轴联动电火花加工作为闭式整体涡轮叶盘的主流加工方法,其电极运动路径规划至关重要。为此,提出了一种电极运动路径规划的方法,使电极尽可能沿涡轮叶盘流道中心曲线运动,获得电极的最佳位置姿态。基于该方法,对某闭式整体涡轮泵叶轮... 多轴联动电火花加工作为闭式整体涡轮叶盘的主流加工方法,其电极运动路径规划至关重要。为此,提出了一种电极运动路径规划的方法,使电极尽可能沿涡轮叶盘流道中心曲线运动,获得电极的最佳位置姿态。基于该方法,对某闭式整体涡轮泵叶轮进行了电极设计与电极运动路径规划,加工试验结果证明了该方法在加工效率与成本上的整体优势。 展开更多

关键词 闭式整体涡轮叶盘 多轴联动电火花加工 电极运动路径规划

在线阅读 下载PDF 职称材料

间隔织物用钢筘运动路径规划及驱动机构设计 被引量：2

3

作者 袁汝旺 张鹏 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期172-180,共9页

为满足间隔织物打纬过程中钢筘运动轨迹和动态特性等需求,基于凸轮连杆组合机构研究钢筘运动路径规划、驱动机构设计及动态特性控制方法。建立基于刚体导引的钢筘驱动机构设计模型及基于傅里叶级数的钢筘运动特性控制模型,设计并仿真验... 为满足间隔织物打纬过程中钢筘运动轨迹和动态特性等需求,基于凸轮连杆组合机构研究钢筘运动路径规划、驱动机构设计及动态特性控制方法。建立基于刚体导引的钢筘驱动机构设计模型及基于傅里叶级数的钢筘运动特性控制模型,设计并仿真验证钢筘运动路径及其运动特性。结果表明:摇杆初始角位移是决定钢筘运动路径的重要参数,设计5组不同参数的钢筘驱动机构均可实现钢筘平行打纬,最小轨迹误差率为0.02%;构建的凸轮从动运动规律可平稳控制钢筘沿其运动路径往复运动,且在钢筘运动启停阶段有50°的近似静止时间,可增加开口角和引纬角,有利于提高织机转速和满足幅宽需求;调节负向加速度峰值可获得不同惯性打纬力,为打纬机构参数化设计提供理论参考。 展开更多

关键词 间隔织物 钢筘 运动路径规划 驱动机构 动态特性控制 打纬机构

在线阅读 下载PDF 职称材料

闭式整体泵叶轮电火花加工电极运动路径规划 被引量：3

4

作者 刘晓 梁为 +1 位作者 康小明 赵万生 《电加工与模具》 2012年第5期32-36,共5页

电火花加工作为闭式整体泵叶轮的有效加工方法,其关键是如何在确保电极尺寸尽可能大的前提下,规划一条无干涉的优化的电极运动路径,由此提出了一种名为共轭法的电极运动路径规划方法。相较于传统方法,新方法可使设计出的电极尺寸更饱满... 电火花加工作为闭式整体泵叶轮的有效加工方法,其关键是如何在确保电极尺寸尽可能大的前提下,规划一条无干涉的优化的电极运动路径,由此提出了一种名为共轭法的电极运动路径规划方法。相较于传统方法,新方法可使设计出的电极尺寸更饱满,获得的运动路径更平滑光顺。以某闭式整体泵叶轮为验证对象,分别基于传统方法与新方法,进行电极设计及运动路径规划,并作对比试验,结果证明了共轭法的有效性与优越性。 展开更多

关键词 多轴联动电火花加工 闭式整体泵叶轮 电极运动路径规划

在线阅读 下载PDF 职称材料

改进Informed-RRT^(*)算法的柑橘采摘机械臂运动路径规划 被引量：10

5

作者 刘顿 王毅 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2021年第11期158-165,共8页

针对目前采摘机械臂采摘多次行程规划效率低、耗时长、路径非最优的问题,提出了基于Informed-RRT^(*)改进的柑橘采摘机械臂运动规划算法,该算法在起始点和目标点之间选取第三点作为预采摘引导点,可以同时在初始点、目标点及引导点生成... 针对目前采摘机械臂采摘多次行程规划效率低、耗时长、路径非最优的问题,提出了基于Informed-RRT^(*)改进的柑橘采摘机械臂运动规划算法,该算法在起始点和目标点之间选取第三点作为预采摘引导点,可以同时在初始点、目标点及引导点生成四棵树来快速获取初始路径,并在算法中引入了启发性的节点采样策略,提高了最优路径的收敛速度。仿真实验表明:改进算法路径使成本减少了6%,时间缩短了88%,节点数缩短了42%,平均迭代次数下降了64%。利用该算法在机器人系统(robot operating system,ROS)中控制6自由度机械臂进行仿真采摘模拟实验,规划成功率约为96%,算法平均规划时间为0.81 s。改进算法规划时间减少约46%,规划成功率提高约11%,路径成本优化约16%。 展开更多

关键词 运动路径规划 采摘机械臂 Informed-RRT*算法 ROS

在线阅读 下载PDF 职称材料

移动冗余机械手轨迹运动及刚度优化策略研究

6

作者 张发庆 刘国红 +1 位作者 燕素丽 周娟 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第7期331-338,共8页

针对大型复杂部件的高精度装配,提出了移动冗余机械手加工过程中轨迹运动及刚度优化策略,以提高移动机械手的加工质量。该策略考虑了大型复杂部件法线方向的时变特性和移动冗余机械手构型的刚度性能,计算了各时刻的滚转-俯仰-偏航角,并... 针对大型复杂部件的高精度装配,提出了移动冗余机械手加工过程中轨迹运动及刚度优化策略,以提高移动机械手的加工质量。该策略考虑了大型复杂部件法线方向的时变特性和移动冗余机械手构型的刚度性能,计算了各时刻的滚转-俯仰-偏航角,并定义了刚度指标,以重心稳定性和刚度指标为次要任务,以关节活动范围、关节速度和奇异性避免为约束条件进行优化求解。仿真结果表明,该策略可以为移动平台和机械手规划期望的运动轨迹,同时与非刚度约束规划策略进行了对比,验证了所提策略在刚度性能优化的优势。 展开更多

关键词 移动冗余机械手 刚度特性 路径运动规划 大型复杂部件

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于启发式Bi-RRT算法的虚拟手臂运动规划 被引量：5

7

作者 陈静杰 耿丽琴 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2019年第3期531-537,共7页

为提高虚拟人手臂在复杂多障碍物空间进行维修时的运动路径规划效率,提出一种基于启发式Bi-RRT的路径规划算法。在运用Bi-RRT算法的基础上,结合启发式搜索思想对腕关节进行路径规划,通过比较多个随机搜索点与目标点的距离,保留距离目标... 为提高虚拟人手臂在复杂多障碍物空间进行维修时的运动路径规划效率,提出一种基于启发式Bi-RRT的路径规划算法。在运用Bi-RRT算法的基础上,结合启发式搜索思想对腕关节进行路径规划,通过比较多个随机搜索点与目标点的距离,保留距离目标点最近的随机搜索点,使随机树有方向地进行扩展,减少无效的搜索。仿真实验结果表明,启发式Bi-RRT算法较传统的RRT算法和Bi-RRT算法有更好的搜索效果,搜索效率更高,对于7自由度虚拟手臂的运动路径规划也有较好的效果。 展开更多

关键词 虚拟人手臂 运动路径规划 快速搜索随机树 启发式

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向虚拟人上肢的避障作业姿态规划算法

8

作者 刘馨阳 丰博 +1 位作者 韩钟剑 邵晓东 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期1634-1642,共9页

为了完成虚拟维修仿真环境下的虚拟人维修作业姿态规划问题,提出一种基于改进RRT-Connect算法的虚拟人上肢作业姿态求解方式。在该求解方式中,将人工鱼群算法(AFSA)的觅食行为法则作为导向性策略引入传统RRT-Connect算法,从而使得路径... 为了完成虚拟维修仿真环境下的虚拟人维修作业姿态规划问题,提出一种基于改进RRT-Connect算法的虚拟人上肢作业姿态求解方式。在该求解方式中,将人工鱼群算法(AFSA)的觅食行为法则作为导向性策略引入传统RRT-Connect算法,从而使得路径规划任务中初始点与目标点的扩展具有导向性;将路径点作为虚拟人上肢末端关节运动轨迹点。为获得虚拟人维修姿态,利用逆向运动学进行推导,以在每一个路径点中得到符合人体关节自由度的姿态集。另外,为了选择出姿态集中的最优路径,利用快速上肢评估法求取最优的虚拟人上肢维修作业姿态。最后,以无人艇虚拟维修操作仿真为例,验证了该方法在虚拟维修应用中的可行性。 展开更多

关键词 虚拟人上肢 运动路径规划 RRT-Connect算法 人机工效学 人工鱼群算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

空间回转式供弹机械手动力学分析

9

作者 王伟伟 解凤娟 +2 位作者 高景洲 徐凯 杨海文 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第5期230-236,共7页

针对大口径火炮自动供输弹系统中供弹机械手的自动和高可靠运转的需求,设计了一种三连杆串联式空间回转式供弹机械手,基于D-H参数法建立运动学模型并进行了运动路径规划,在构建空间回转式供弹机械手动力学模型的基础上确定了系统动力源... 针对大口径火炮自动供输弹系统中供弹机械手的自动和高可靠运转的需求,设计了一种三连杆串联式空间回转式供弹机械手,基于D-H参数法建立运动学模型并进行了运动路径规划,在构建空间回转式供弹机械手动力学模型的基础上确定了系统动力源。对供弹机械手进行了仿真验证,验证了3倍载荷工况条件下关键部件的强度与刚度,对带弹、空载两类循环过程进行运动学仿真验证了运动可达性,对带弹、空载两类工作循环过程中对各关节的回转力矩变化进行分析验证了系统动力源设计的准确性。结果表明,空间回转式供弹机械手结构设计合理,运动学模型和动力学模型为空间回转式供弹机械手的设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 供弹机械手 三连杆串联式 空间回转式 运动路径规划 运动可达性 动力源设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

自动导向小车与加工设备多目标集成调度的聚类遗传算法 被引量：12

10

作者 邹裕吉 宋豫川 +1 位作者 王馨坤 王毅 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期97-108,共12页

针对AGV与加工设备的集成调度问题,在考虑AGV无冲突路径规划的情况下,建立了以最大完工时间、AGV运行时间及机器总负荷为优化目标的调度优化模型,提出一种基于时间窗和Dijkstra算法的多目标自适应聚类遗传算法。根据算法在不同迭代时期... 针对AGV与加工设备的集成调度问题,在考虑AGV无冲突路径规划的情况下,建立了以最大完工时间、AGV运行时间及机器总负荷为优化目标的调度优化模型,提出一种基于时间窗和Dijkstra算法的多目标自适应聚类遗传算法。根据算法在不同迭代时期的特点,提出一种包含自适应个体交叉概率的交叉重组策略;设计了自适应种群变异概率;引入基于网格划分数和扩容网格距离的环境选择策略。仿真结果验证了算法的可行性和优越性。 展开更多

关键词 自动导向小车多目标优化 聚类 机器人运动路径规划 生产调度

在线阅读 下载PDF 职称材料

移动操作臂研究现状和发展方向 被引量：5

11

作者 刘荣海 袁晖 +1 位作者 杨迎春 常勇 《工具技术》 北大核心 2017年第5期3-8,共6页

阐述了移动操作臂的研究现状和关键技术。移动操作臂在传统轻量高自由度机械臂的基础上结合自主移动平台,极大地扩展了灵活工作空间,提高了工作柔性,更适应复杂的工作环境和工作要求。通过分析几种典型移动操作臂的结构设计和功能指标,... 阐述了移动操作臂的研究现状和关键技术。移动操作臂在传统轻量高自由度机械臂的基础上结合自主移动平台,极大地扩展了灵活工作空间,提高了工作柔性,更适应复杂的工作环境和工作要求。通过分析几种典型移动操作臂的结构设计和功能指标,探讨了移动操作臂的本体结构设计、运动过程控制、路径规划、移动定位导航以及多移动操作臂协作等关键技术,展望了移动操作臂的发展趋势和应用前景。 展开更多

关键词 移动操作臂 运动控制定位导航路径规划 移动操作臂协作

在线阅读 下载PDF 职称材料