"六自由度机械臂的RRT路径规划算法与梯形速度规划实现避障及可视化动图分析","六自由度机械臂的RRT路径规划算法与梯形速度规划避障策略的实践及优化解析",六自由度机械臂RRT路径规划算法梯形速度规划

aDPCbuqewiYzZIP六自由度机械臂路径规划算法梯形速度规划规划实.zip  591.18KB

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"六自由度机械臂的RRT路径规划算法与梯形速度规划实现避障及可视化动图分析","六自由度机械臂的RRT路径规划算法与梯形速度规划避障策略的实践及优化解析",六自由度机械臂RRT路径规划算法梯形速度规划规划，实现机械臂避障。 并绘制相关曲线： 1.经过rrt算法规划得到的路径； 2.关节角度变化曲线、关节速度曲线； 3.机械臂避障动图。 代码有详细注释，自己学习后进行了标注和改进 ,核心关键词：RRT路径规划算法; 梯形速度规划; 机械臂避障; 路径; 关节角度变化曲线; 关节速度曲线; 动图; 代码注释; 标注; 改进。,六自由度机械臂RRT路径规划与避障动图展示
<link href="/image.php?url=https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/css/base.min.css" rel="stylesheet"/><link href="/image.php?url=https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/css/fancy.min.css" rel="stylesheet"/><link href="/image.php?url=https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/90372627/2/raw.css" rel="stylesheet"/><div id="sidebar" style="display: none"><div id="outline"></div></div><div class="pf w0 h0" data-page-no="1" id="pf1"><div class="pc pc1 w0 h0"><img alt="" class="bi x0 y0 w1 h1" src="/image.php?url=https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/90372627/bg1.jpg"/><div class="t m0 x1 h2 y1 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">六自由度机械臂的<span class="_ _0"> </span><span class="ff2">RRT<span class="_ _1"> </span></span>路径规划算法与梯形速度规划实现避障</div><div class="t m0 x1 h2 y2 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">一<span class="ff3">、</span>引言</div><div class="t m0 x1 h2 y3 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">六自由度机械臂是一种高度灵活的机器人系统<span class="ff4">，</span>能够在三维空间中执行各种复杂的任务<span class="ff3">。</span>为了使机械</div><div class="t m0 x1 h2 y4 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">臂能够高效<span class="ff3">、</span>准确地完成任务<span class="ff4">，</span>路径规划和速度规划是两个重要的环节<span class="ff3">。</span>本文将介绍使用<span class="_ _0"> </span><span class="ff2">RRT<span class="ff4">（</span></span>快速</div><div class="t m0 x1 h2 y5 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">随机树<span class="ff4">）</span>路径规划算法以及梯形速度规划方法<span class="ff4">，</span>并实现机械臂避障功能<span class="ff3">。</span></div><div class="t m0 x1 h2 y6 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">二<span class="ff3">、<span class="ff2">RRT<span class="_ _1"> </span></span></span>路径规划算法</div><div class="t m0 x1 h2 y7 ff2 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">RRT<span class="_ _1"> </span><span class="ff1">算法是一种基于采样的随机路径规划算法<span class="ff4">，</span>通过在状态空间中随机采样并连接采样点与当前节点</span></div><div class="t m0 x1 h2 y8 ff4 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">，<span class="ff1">形成一棵快速随机扩展的树<span class="ff3">。</span>这种方法在解决高维空间的路径规划问题中表现出色<span class="ff3">。</span></span></div><div class="t m0 x1 h2 y9 ff2 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">1.<span class="_ _2"> </span><span class="ff1">算法流程</span></div><div class="t m0 x1 h2 ya ff2 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">(1) <span class="ff1">初始化根节点<span class="ff3">。</span></span></div><div class="t m0 x1 h2 yb ff2 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">(2) <span class="ff1">随机采样一定数量的点集<span class="ff3">。</span></span></div><div class="t m0 x1 h2 yc ff2 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">(3) <span class="ff1">对于每个点集<span class="ff4">，</span>计算其与当前树中节点的距离<span class="ff4">，</span>并将距离最近的节点与新采样点相连<span class="ff3">。</span></span></div><div class="t m0 x1 h2 yd ff2 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">(4) <span class="ff1">重复上述步骤<span class="ff4">，</span>直到达到预设的路径长度或满足其他终止条件<span class="ff3">。</span></span></div><div class="t m0 x1 h2 ye ff2 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">2.<span class="_ _2"> </span><span class="ff1">路径优化</span></div><div class="t m0 x1 h2 yf ff2 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">RRT<span class="_ _1"> </span><span class="ff1">算法生成的路径需要进行优化<span class="ff4">，</span>以消除可能的抖动和不平滑部分<span class="ff3">。</span>这通常通过迭代优化算法<span class="ff4">（</span>如</span></div><div class="t m0 x1 h2 y10 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">梯度下降法<span class="ff4">）</span>来实现<span class="ff3">。</span></div><div class="t m0 x1 h2 y11 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">三<span class="ff3">、</span>梯形速度规划</div><div class="t m0 x1 h2 y12 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">梯形速度规划是一种常用的机械臂速度规划方法<span class="ff4">，</span>其特点是速度曲线呈梯形<span class="ff3">。</span>该方法能够保证机械臂</div><div class="t m0 x1 h2 y13 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">在运动过程中具有平滑的速度和加速度变化<span class="ff4">，</span>从而提高运动精度和稳定性<span class="ff3">。</span></div><div class="t m0 x1 h2 y14 ff2 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">1.<span class="_ _2"> </span><span class="ff1">速度规划流程</span></div><div class="t m0 x1 h2 y15 ff2 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">(1) <span class="ff1">根据目标位置和起始位置计算关节角度变化量<span class="ff3">。</span></span></div><div class="t m0 x1 h2 y16 ff2 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">(2) <span class="ff1">将关节角度变化量分配到各个运动阶段<span class="ff4">，</span>形成一系列的速度和加速度变化点<span class="ff3">。</span></span></div><div class="t m0 x1 h2 y17 ff2 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">(3) <span class="ff1">根据梯形速度曲线原理<span class="ff4">，</span>计算每个阶段的加速度和速度变化量<span class="ff3">。</span></span></div><div class="t m0 x1 h2 y18 ff2 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">(4) <span class="ff1">确保整个运动过程中满足机械臂的动力学约束<span class="ff4">（</span>如最大速度<span class="ff3">、</span>最大加速度等<span class="ff4">）<span class="ff3">。</span></span></span></div><div class="t m0 x1 h2 y19 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">四<span class="ff3">、</span>实现机械臂避障功能</div></div><div class="pi" data-data='{"ctm":[1.568627,0.000000,0.000000,1.568627,0.000000,0.000000]}'></div></div>
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