基于改进人工势场法的机织机器人避障路径规划

吴琪, 孟婥, 李硕, 许高平, 段健琦

doi:10.19886/j.cnki.dhdz.2022.0475

东华大学学报（自然科学版） ›› 2024, Vol. 50 ›› Issue (02) : 113 -120. DOI: 10.19886/j.cnki.dhdz.2022.0475

基于改进人工势场法的机织机器人避障路径规划

吴琪, 孟婥, 李硕, 许高平, 段健琦

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摘要

针对机织机器人自动化作业时的避障问题，提出基于改进人工势场法的三维避障路径规划算法。利用改进人工势场法中斥力势场函数，引入修正系数，在机织机器人陷入局部极小值点时增加虚拟障碍物，破坏其在虚拟力下的平衡状态，解决了人工势场法无法到达目标位置和局部极小值点的问题。通过体素化网格方法和快速凸包算法处理障碍物点云数据，重建实际障碍物模型，提高了碰撞检测效率。仿真结果表明，以点云数据重建障碍物模型并采用改进人工势场算法规划出的避障路径使机织机器人成功到达目标位置，末端位置精度平均提高37%,并避免陷入局部极小值点。