申请/专利权人：湖南大学

申请日：2023-12-14

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117400269B

主分类号：B25J9/16

分类号：B25J9/16

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2024.02.02#实质审查的生效;2024.01.16#公开

摘要：本发明公开了一种基于双向采样和虚拟势场引导的机械臂路径规划方法，定义栅格地图并确定机械臂末端的初始点和目标点在栅格地图中的初始点和目标点，将栅格地图中的初始点和目标点分别设置为初始随机树和目标随机树的根节点，对两颗随机树采用双向随机树导向策略进行采样并交替进行扩展，并对扩展后产生的节点执行碰撞检测并处理，得到两颗随机树在每次扩展后各自对应的节点，根据预设的终止检测阈值以及扩展次数判断是否满足随机树扩展的终止条件，若满足终止条件，则输出栅格地图中从初始点到目标点的初始路径并优化，得到规划出的机械臂路径。该方法可有效解决现有机械臂路径规划过程中冗余采样点过多、避障随机性高、规划时间较长等技术问题。

主权项：1.一种基于双向采样和虚拟势场引导的机械臂路径规划方法，其特征在于，所述方法包括：S1、定义机械臂的工作环境信息的栅格地图，所述栅格地图中包括障碍物，确定机械臂末端的初始点和目标点在所述栅格地图中的初始点和目标点；S2、将所述栅格地图中的初始点和目标点分别设置为初始随机树的根节点和目标随机树的根节点，将所述栅格地图中的初始点和目标点还分别设置为所述目标随机树目标点和初始随机树的目标点，预设扩展步长、终止检测阈值以及扩展次数；S3、以所述初始随机树和目标随机树各自对应的根节点和目标点为参考，采用双向随机树导向策略进行第n次采样，得到两颗随机树第n次采样后各自对应的采样点，基于第n次采样后各自对应的采样点，采用预设的扩展策略对两颗所述随机树交替进行第n次扩展，并对扩展后产生的节点执行碰撞检测并处理，得到两颗所述随机树第n次扩展后各自对应的节点，并将第n次扩展后各自对应的节点分别加入对应的随机树中；S4、根据预设的终止检测阈值L以及预设的扩展次数判断两颗所述随机树第n次扩展后是否满足随机树扩展的终止条件，若不满足终止条件，则执行S3，对两颗所述随机树进行第n+1次扩展；S5、若满足终止条件，则对两颗所述随机树终止扩展，输出所述栅格地图中从所述初始点到所述目标点的初始路径，对所述初始路径进行修剪优化，将优化后路径作为规划出的机械臂路径；S3中所述双向随机树导向策略具体为：所述初始随机树和目标随机树中的任意一颗随机树要进行扩展时，选取另一颗随机树上一次扩展后得到的节点作为采样点。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 湖南大学 一种基于双向采样和虚拟势场引导的机械臂路径规划方法

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