Planificación de Trayectorias Suaves y Óptimas en Tiempo para Robots Usando un Algoritmo Mejorado de Plantas Carnívoras
Autores: Wei, Bo; Liu, Changyi; Zhang, Xin; Zheng, Kai; Cao, Zhengfeng; Chen, Zexin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Planificación de Trayectorias Suaves y Óptimas en Tiempo para Robots Usando un Algoritmo Mejorado de Plantas Carnívoras
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Seguridad
Fiabilidad
Planificación de trayectorias
Restricciones cinodinámicas
Algoritmo evolutivo
Manipulador
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Para mejorar la seguridad y fiabilidad de los manipuladores robóticos durante movimientos de precisión a alta velocidad, este documento propone un método para la planificación de trayectorias suave y óptima en tiempo, incorporando restricciones kinodinámicas. El objetivo principal es utilizar un algoritmo evolutivo para determinar una trayectoria considerando el tiempo y el "jerk" dentro de la región del plano de fase de pseudo-velocidad factible. En primer lugar, la teoría de parametrización de trayectorias extrajo la curva de proyección de pseudo-velocidad máxima de las restricciones kinodinámicas. Posteriormente, se definió la región factible en el plano de fase a través del análisis de alcanzabilidad de sistemas lineales discretos. A continuación, construimos la función de trayectoria utilizando una curva B-spline cúbica, optimizando sus puntos de control con un algoritmo mejorado de optimización de plantas carnívoras. Finalmente, la efectividad y practicidad de este método se verificaron a través de simulaciones en un manipulador de 6 grados de libertad.
Descripción
Para mejorar la seguridad y fiabilidad de los manipuladores robóticos durante movimientos de precisión a alta velocidad, este documento propone un método para la planificación de trayectorias suave y óptima en tiempo, incorporando restricciones kinodinámicas. El objetivo principal es utilizar un algoritmo evolutivo para determinar una trayectoria considerando el tiempo y el "jerk" dentro de la región del plano de fase de pseudo-velocidad factible. En primer lugar, la teoría de parametrización de trayectorias extrajo la curva de proyección de pseudo-velocidad máxima de las restricciones kinodinámicas. Posteriormente, se definió la región factible en el plano de fase a través del análisis de alcanzabilidad de sistemas lineales discretos. A continuación, construimos la función de trayectoria utilizando una curva B-spline cúbica, optimizando sus puntos de control con un algoritmo mejorado de optimización de plantas carnívoras. Finalmente, la efectividad y practicidad de este método se verificaron a través de simulaciones en un manipulador de 6 grados de libertad.