一种基于遗传算法的欠驱动机器人避障运动规划新方法  

Method of collision-free motion planning for underactuated robots based on genetic algorithm

作　　者：刘庆波[1] 余跃庆[1] 苏丽颖[1] 

机构地区：[1]北京工业大学机电学院,北京100022

出　　处：《计算机应用研究》2008年第9期2668-2670,共3页Application Research of Computers

基　　金：国家自然科学基金资助项目(50575002;60705036);北京市自然科学基金资助项目(3062004);北京市教委人才强教计划拔尖人才资助项目(PHR(IHLB));北京市教委科技发展计划资助项目(KM200610005003)

摘　　要：对平面欠驱动机器人的避障运动规划问题进行了研究,提出了一种利用遗传算法解决此类系统避障问题的新方法。通过引入虚拟弹簧—阻尼系统,在障碍物存在的情况下对系统非完整约束方程的广义力进行修正,采用部分稳定规划器进行运动规划,建立了基于能量的适应度函数,并利用遗传算法对提出的适应度函数进行全局优化,得到了部分稳定规划器的最优切换顺序,进而实现了欠驱动机器人的无碰撞路径规划。最后以平面3R欠驱动机器人为例进行了仿真实验,验证了该方法的有效性。This paper investigated collision-free motion planning of planar underactuated robots. Proposed a new method based on genetic algorithm. Modified the generalized forces of non-holonomic constraints equations by the virtual spring-damper model when there were obstacles in workspace. Adopted the partly stable controllers and built the energy based fitness function, then obtained the best switching sequence of partly stable controllers by genetic algorithm. At last numerical simulations on the planar 3R underactuated robot show the validity of the proposed method.

关 键 词：欠驱动机器人 运动规划 避障 遗传算法 

分 类 号：TP242[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]