基于PTB-VSS-Informed-RRT*的煤矸分选机械臂轨迹规划研究

闵振辉; 王妍玮; 张琛阳

doi:10.13436/j.mkjx.202607002

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (7) : 7 -14. DOI: 10.13436/j.mkjx.202607002

基于PTB-VSS-Informed-RRT^*的煤矸分选机械臂轨迹规划研究

闵振辉, 王妍玮, 张琛阳

作者信息 +

Author information +

文章历史 +

摘要

针对煤矸分选作业中机械臂常用的改进快速扩展随机树（RRT^*）轨迹规划方法的长耗时、冗余路径和低成功率的问题,提出了一种融合了概率目标偏置（PTB）、变步长（VSS）策略和信息增强（Informed）的轨迹规划PTB-VSS-Informed-RRT^*算法。首先搜索PTB的数据作为初始路径的值,再扩展VSS优化节点,最后平滑三次B样条曲线的拟合轨迹。仿真和实验结果表明:在无障碍环境下,PTB-VSS-Informed-RRT^*算法相较于传统RRT^*和Informed-RRT^*路径长度分别缩短了21.2%和2.3%,运算时间降低60.16%,成功率提升至99%;在避障的轨迹规划中,路径长度分别缩短了14.85%和3.3%,运算效率提高63.37%。PTB-VSS-Informed-RRT^*算法为煤矸智能分选的轨迹规划提供了一种高效且稳定的策略,也可推广到其他的分选作业的轨迹规划中。