基于改进差分进化算法的机械臂运动学逆解

作者：谢习华^*; 范诗萌; 周烜亦; 李智勇

来源：机器人, 2019, 41(01): 50-57.

DOI：10.13973/j.cnki.robot.180224

• 机械臂
• 运动学逆解
• 差分进化算法
• 自适应变异

以9自由度液压机械臂为研究对象,建立求解位姿逆解的非线性方程组.以末端执行器位姿误差最小为优化指标建立目标函数,将非线性方程求解问题转化为最优化问题,并应用差分进化(DE)算法求解该问题.首先,为了避免位置和姿态收敛精度的不同,引入自适应权值系数进行平衡.然后,为克服基本DE算法难以平衡全局探索能力和局部开发能力的缺陷,结合DE/rand/1/bin和DE/best/1/bin两种进化模式,改进自适应变异差分进化(SAMDE)算法,提高了算法的收敛精度和收敛速度.最后,采用对称映射法对不满足关节角边界范围的个体进行处理,提高了收敛精度.开展了与基本DE算法的对比试验,仿真结果表明,该算法的收敛精度和收敛速度优于基本差分进化算法,且能够大幅度提高算法的稳定性.

• 单位
  中南大学; 高性能复杂制造国家重点实验室; 山河智能装备股份有限公司