【摘 要】
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为了使助老助残机械手在有障碍物的工作环境下能够避开障碍物平稳地到达指定位置,需要找到合适的路径规划算法和轨迹规划算法来满足以上要求。因此,对助老助残机械手进行运动规划的研究具有重要的理论和现实意义。本文介绍了助老助残机械手MOD-DH模型的建立和圆柱包围盒的建立,并对助老助残机械手进行运动学分析和碰撞检测分析。在此基础上,选用RRT算法对助老助残机械手进行关节空间内的避障路径规划。针对RRT算法在
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为了使助老助残机械手在有障碍物的工作环境下能够避开障碍物平稳地到达指定位置,需要找到合适的路径规划算法和轨迹规划算法来满足以上要求。因此,对助老助残机械手进行运动规划的研究具有重要的理论和现实意义。本文介绍了助老助残机械手MOD-DH模型的建立和圆柱包围盒的建立,并对助老助残机械手进行运动学分析和碰撞检测分析。在此基础上,选用RRT算法对助老助残机械手进行关节空间内的避障路径规划。针对RRT算法在搜索路径中存在方向随机性和得不到最优路径的问题,在算法中引入随机性约束函数和路径适应度评定函数,使其在路径规划的过程中具有方向偏向性和距离渐近优化能力。在MATLAB中进行避障路径规划仿真时,得到了一系列的关节路径点,仿真结果验证了 RRT算法在助老助残机械手关节空间路径规划中使用的正确性。最后,对助老助残机械手进行轨迹规划时,针对助老助残机械手的避障路径是一系列的路径点,分析对比了几种常见的关节空间轨迹规划算法,选用具有路径点逼近能力的三次B样条插值函数作为助老助残机械手的轨迹规划算法。并在此基础上,采用遗传算法对各路径点的运行时间进行优化,得到各关节路径点在满足约束条件下最短的时间间隔。在MATLAB中进行仿真,仿真结果验证了该算法在助老助残机械手轨迹规划中使用的正确性。
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