基于约束采样RRT的机械臂运动规划方法

作者：张振; 李新宇; 董昊臻; 周林; 高亮

来源：计算机集成制造系统, 2022, 1-18.

• 机械臂
• 运动规划
• 快速扩展随机树
• 约束采样

快速扩展随机树方法（RRT）进行机械臂运动规划时，存在节点利用率低、拓展导向性差、路径粗糙等问题。为此，本文提出了一种基于约束采样的RRT算法（DSSP-RRT）。首先，改进了稀疏节点产生机制，通过减少重复性采样，提高了全局搜索效率；然后，提出了动态采样域策略，根据采样情况动态调整采样区域大小，提高拓展方向的确定性，从而减少无用节点的产生；同时采用贪婪策略，提高节点的利用率，减少了迭代次数。搜索完成后，剔除路径中的冗余节点，并用β样条曲线进行轨迹平滑，提高了轨迹质量。通过二维地图、Robotic System Toolbox仿真实验以及ROS中机械臂避障测试、真机实验，验证了该算法的可行性和有效性。

• 单位
  数字制造装备与技术国家重点实验室; 中国航天科工集团公司; 华中科技大学