一种基于三次样条插值的三维机械臂粒子群路径规划方法
摘要文本
本发明公开了一种基于三次样条插值的三维机械臂粒子群路径规划方法，涉及机械臂路径规划领域，包括：首先在三维空间中，对机械臂进行路径规划，得到一条最优路径；再识别三维空间中的障碍物边界；最后基于障碍物边界和最优路径，进行三次样条曲线插值，得到一条光滑的路径；本发明，能够有效避免机械臂与障碍物的碰撞，提高了路径的安全性。
申请人信息
- 申请人:成都电科星拓科技有限公司
- 申请人地址:610000 四川省成都市中国(四川)自由贸易试验区成都高新区府城大道西段399号
- 发明人: 成都电科星拓科技有限公司
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种基于三次样条插值的三维机械臂粒子群路径规划方法 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN202311819181.6 |
| 申请日 | 2023/12/27 |
| 公告号 | CN117464693B |
| 公开日 | 2024/3/19 |
| IPC主分类号 | B25J9/16 |
| 权利人 | 成都电科星拓科技有限公司 |
| 发明人 | 朱欢; 杨宝武; 田芷齐; 胡世涛 |
| 地址 | 四川省成都市中国(四川)自由贸易试验区成都高新区府城大道西段399号 |
专利主权项内容
（更多数据，详见马克数据网） 1.一种基于三次样条插值的三维机械臂粒子群路径规划方法，其特征在于，包括：步骤S1：在三维空间中，对机械臂进行路径规划，得到一条最优路径；步骤S2：识别三维空间中的障碍物边界；步骤S3：基于障碍物边界和最优路径，进行三次样条曲线插值，得到一条光滑的路径；所述步骤S1，包括：使用三维粒子群算法，对机械臂进行路径规划，得到一个点集；所述点集包括多个路径节点，所述点集构成的曲线即为最优路径；所述步骤S3，包括：步骤S31：在障碍物边界外设置一系列虚拟非碰撞节点；步骤S32：基于虚拟非碰撞节点和点集，进行三次样条曲线插值，得到一条光滑的路径；所述步骤S31，包括：在障碍物边界基础上，按照机械臂的尺寸向外进行扩展，并采样N个的虚拟节点，作为虚拟非碰撞节点；所述步骤S32，还包括：对所有虚拟非碰撞节点进行筛选，得到能够用于三次样条曲线插值的虚拟非碰撞节点；所述筛选，包括：判断当前虚拟非碰撞节点是否在任一障碍物范围内；若当前虚拟非碰撞节点不在任一障碍物范围内，则当前虚拟非碰撞节点可用于三次样条插值；所述判断，包括：其中：
表示当前虚拟非碰撞节点的x轴坐标；
表示当前虚拟非碰撞节点的y轴坐标；
表示当前虚拟非碰撞节点的z轴坐标；
表示当前障碍物的x轴坐标；
表示当前障碍物的y轴坐标；
表示当前障碍物的z轴坐标；
表示当前虚拟非碰撞节点到当前障碍物的距离；当大于当前障碍物边界尺寸时，判断该虚拟非碰撞节点可用于三次样条插值。