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一种面向动态医药场景下的机械臂路径规划与重规划方法技术

技术编号:43514093 阅读:38 留言:0更新日期:2024-11-29 17:16
本发明专利技术公开了一种面向动态医药场景下的机械臂路径规划与重规划方法,包括基于非均匀采样自适应步长RRT*算法进行初始路径规划,基于RRT*结合虚拟势场对动态障碍物进行实时避障:得到初始的安全无碰撞路径后,结合路径决策控制器来选择机械臂运动路径,根据动态障碍物点云信息实时判断初始路径节点是否存在危险节点,若存在危险节点,则重规划局部路径,当不存在危险节点时,则执行初始路径并判断机械臂运动规划是否完成,直至机械臂完成从起点到终点的运动。解决了传统路径规划算法效率低,规划时间长,实时性低以及动态环境下规划能力差的问题,可实现在医药场景下机械臂在静态障碍物以及动态障碍物约束下生成一条安全高效的运动路径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械臂路径规划,特别是涉及一种面向动态医药场景下的机械臂路径规划与重规划方法


技术介绍

1、在医药工业发展中,为了能够进一步提高药物生产速度,机械臂作业成为提高效率的重要手段之一。在医药制药生产环境中,存在许多配药制药仪器(保温箱、震荡仪等)以及试管试剂,导致机械臂运动作业面临巨大挑战,找到一条从起始点到目标点的无碰撞最优路径是安全高效实现配药制药操作任务重要前提。

2、机械臂路径规划方法可以分为离线路径规划以及在线路径规划,两者主要区别在于离线路径规划需要预先知道在机械臂工作空间中障碍物的位姿信息,而在线路径规划是在运动过程中利用传感器感知环境信息从而进行实时规划。在线路径规划的方式主要依赖于人工势场法,根据已设定的运动目标和实时感知到的障碍物通过建立引力场和斥力场,从而实现动态环境下实时避障,这种方式能够很好的解决在非结构化环境下机械臂运动路径规划操作,但是当障碍物斥力与运动目标引力大小相同方向相反时,则会使得机械臂在实时规划时陷入局部最小值,导致机械臂路径规划失败。目前离线路径规划方法可以分为:基于搜索方式的规划算法(如a本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种面向动态医药场景下的机械臂路径规划与重规划方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,S300中基于高斯函数随机生成一个数,根据该数和预设的高斯函数约束阈值之间的大小关系,在全局采样空间或局部采样空间中随机采样,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,S310中启发函数为:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,S300中根据随机采样的点进行自适应步长扩展生成新节点,包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,S340中自适应步长具体为:

6.根据权利要求5所述...

【技术特征摘要】

1.一种面向动态医药场景下的机械臂路径规划与重规划方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,s300中基于高斯函数随机生成一个数,根据该数和预设的高斯函数约束阈值之间的大小关系,在全局采样空间或局部采样空间中随机采样,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,s310中启发函数为:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,s300中根据随机采样的点进行自适应步长扩展生成新节点,包括:

5.根据权利要求4所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:张辉许智文江一鸣陈波李康钟杭毛建旭王耀南
申请(专利权)人:湖南大学
类型:发明
国别省市:

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