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一种水下超冗余灵巧机器人在动态约束条件下的运动规划方法技术

技术编号:45918829 阅读:6 留言:0更新日期:2025-07-25 17:48
本发明专利技术涉及一种水下超冗余灵巧机器人在动态约束条件下的运动规划方法,包括以下步骤:获取水下三维环境地图,构建尺度自适应的栅格地图;基于所述栅格地图,根据运动约束,采用改进Q‑learning强化学习方法进行全局规划,获得机器人的初始运行轨迹序列;基于所述初始运行轨迹序列,根据实际运动过程中的动态约束,采用改进D*算法进行局部重规划,获得机器人的局部重规划后的整体轨迹序列;基于所述初始运行轨迹序列和局部重规划后的整体轨迹序列,采用改进遗传算法进行动态构型规划,获得运动构型动态序列,完成运动规划过程。与现有技术相比,本发明专利技术具有实现高效、准确的运动规划等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人控制,尤其是涉及一种水下超冗余灵巧机器人在动态约束条件下的运动规划方法


技术介绍

1、水下机器人是探索和开发海洋的重要工具。超冗余多关节机器人因具有高灵活性、高适应性等优点,在水下复杂环境中有着广泛的应用前景。然而,水下环境复杂多变,存在各种动态约束,如水流变化、移动障碍物等,需要运动规划方法能够处理实时动态的环境信息,同时,超冗余多关节机器人自身的超冗余特性也对运动规划方法提出了更高的要求。超冗余多关节机器人具有多个冗余控制量,存在运动多解问题,即对于给定的任务目标和规划路径点,存在多种可能的关节构型组合实现该运动。如何从众多可能的构型中规划出最优的运动轨迹,是运动规划的关键所在。

2、专利cn112148030b公开了一种基于启发式算法的水下滑翔机路径规划方法,专利申请cn119536320a公开了一种考虑海洋环境的水下机器人多任务点路径规划方法以及专利申请cn117555353a公开了一种基于混合运动麻雀搜索算法的水下机器人路径规划方法。传统的运动规划方法,如a*算法、dijkstra算法等,一般仅规划质心点的运动轨本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水下超冗余灵巧机器人在动态约束条件下的运动规划方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种水下超冗余灵巧机器人在动态约束条件下的运动规划方法,其特征在于,所述构建尺度自适应的栅格地图的步骤包括:

3.根据权利要求2所述的一种水下超冗余灵巧机器人在动态约束条件下的运动规划方法,其特征在于,所述对每个初始地图栅格进行细分的步骤包括:

4.根据权利要求1所述的一种水下超冗余灵巧机器人在动态约束条件下的运动规划方法,其特征在于,所述运动约束包括硬性约束和软性约束,所述硬性约束包括静态障碍物约束和运动学约束,所述软性约束包括当前状态的能...

【技术特征摘要】

1.一种水下超冗余灵巧机器人在动态约束条件下的运动规划方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种水下超冗余灵巧机器人在动态约束条件下的运动规划方法,其特征在于,所述构建尺度自适应的栅格地图的步骤包括:

3.根据权利要求2所述的一种水下超冗余灵巧机器人在动态约束条件下的运动规划方法,其特征在于,所述对每个初始地图栅格进行细分的步骤包括:

4.根据权利要求1所述的一种水下超冗余灵巧机器人在动态约束条件下的运动规划方法,其特征在于,所述运动约束包括硬性约束和软性约束,所述硬性约束包括静态障碍物约束和运动学约束,所述软性约束包括当前状态的能耗、路径长度、低优先级任务信息。

5.根据权利要求4所述的一种水下超冗余灵巧机器人在动态约束条件下的运动规划方法,其特征在于,所述初始运行轨迹序列的获取步骤包...

【专利技术属性】
技术研发人员:吕枫李左谢中凯徐昕何斌
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:

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