基于智能优化算法实现的机械臂避障路径规划(Matlab代码实现)

简介: 基于智能优化算法实现的机械臂避障路径规划(Matlab代码实现)

💥1 概述

针对目前空间机械臂避障路径规划算法计算量大难以达到在线实时规划的缺点,对空间机械臂的在线实时避障路径规划问题进行了研究和探讨。采用规则体的包络对障碍物进行建模,并借助C空间法的思想,把障碍物和机械臂映射到两个相互垂直的平面内,将机械臂工作空间的三维问题转化为二维问题,并结合二岔树逆向寻优的方法进行路径搜索,从而大大减少了计算量,达到了在线实时规划的要求。最后在空间机器人仿真系统上对其进行了仿真研究,验证了该方法的可行性。


本代码目的:对放置在传送带中间的UR10e机械手进行路径规划。


增加了一个2D机械手的路径规划来挑选和放置物体。


📚2 运行结果

🎉3 参考文献

[1]贾庆轩,陈钢,孙汉旭,郑双奇.基于A~*算法的空间机械臂避障路径规划[J].机械工程学报,2010,46(13):109-115.

👨‍💻4 Matlab代码

主函数部分代码:

r0 = [0,0];
rf = [3,2];
vc = [2,3];
[x1,y1,vx1,vy1,ax1,ay1,fx1,fy1] = start_to_const(0.2,r0,vc);
[x2,y2,vx2,vy2,ax2,ay2,fx2,fy2] = const(0.2,0.8,fx1,fy1,vc);
[x3,y3,vx3,vy3,ax3,ay3] = const_to_stop(0.8,1,fx2,fy2,vc,rf);
t1 = linspace(0,0.2,500);
t2 = linspace(0.2,0.8,500);
t3 = linspace(0.8,1,500);
figure(1);
subplot(2,1,1)
plot(t1,x1,t2,x2,t3,x3);
xlabel("Time");
ylabel("X");
title("Distance x vs Time");
subplot(2,1,2)
plot(t1,y1,t2,y2,t3,y3);
xlabel("Time");
ylabel("Y");
title("Distance y vs Time");
figure(2);
subplot(2,1,1)
plot(t1,vx1,t2,vx2,t3,vx3);
xlabel("Time");
ylabel("vx");
title("Velocity x vs Time");
subplot(2,1,2)
plot(t1,vy1,t2,vy2,t3,vy3);
xlabel("Time");
ylabel("vy");
title("Velocity y vs Time");
figure(3);
subplot(2,1,1)
plot(t1,ax1,t2,ax2,t3,ax3);
xlabel("Time");
ylabel("ax");
title("Acceleration x vs Time");
subplot(2,1,2)
plot(t1,ay1,t2,ay2,t3,ay3);
xlabel("Time");
ylabel("ay");
title("Acceleration y vs Time");


相关文章
|
1天前
|
机器学习/深度学习 算法 机器人
基于QLearning强化学习的较大规模栅格地图机器人路径规划matlab仿真
本项目基于MATLAB 2022a,通过强化学习算法实现机器人在栅格地图中的路径规划。仿真结果显示了机器人从初始位置到目标位置的行驶动作序列(如“下下下下右右...”),并生成了详细的路径图。智能体通过Q-Learning算法与环境交互,根据奖励信号优化行为策略,最终学会最优路径。核心程序实现了效用值排序、状态转换及动作选择,并输出机器人行驶的动作序列和路径可视化图。
116 85
|
1天前
|
机器学习/深度学习 数据采集 算法
基于GA遗传优化的CNN-GRU-SAM网络时间序列回归预测算法matlab仿真
本项目基于MATLAB2022a实现时间序列预测,采用CNN-GRU-SAM网络结构。卷积层提取局部特征,GRU层处理长期依赖,自注意力机制捕捉全局特征。完整代码含中文注释和操作视频,运行效果无水印展示。算法通过数据归一化、种群初始化、适应度计算、个体更新等步骤优化网络参数,最终输出预测结果。适用于金融市场、气象预报等领域。
基于GA遗传优化的CNN-GRU-SAM网络时间序列回归预测算法matlab仿真
|
1天前
|
算法
基于龙格库塔算法的锅炉单相受热管建模与matlab数值仿真
本设计基于龙格库塔算法对锅炉单相受热管进行建模与MATLAB数值仿真,简化为喷水减温器和末级过热器组合,考虑均匀传热及静态烟气处理。使用MATLAB2022A版本运行,展示自编与内置四阶龙格库塔法的精度对比及误差分析。模型涉及热传递和流体动力学原理,适用于优化锅炉效率。
|
3天前
|
传感器 算法
基于GA遗传优化的WSN网络最优节点部署算法matlab仿真
本项目基于遗传算法(GA)优化无线传感器网络(WSN)的节点部署,旨在通过最少的节点数量实现最大覆盖。使用MATLAB2022A进行仿真,展示了不同初始节点数量(15、25、40)下的优化结果。核心程序实现了最佳解获取、节点部署绘制及适应度变化曲线展示。遗传算法通过初始化、选择、交叉和变异步骤,逐步优化节点位置配置,最终达到最优覆盖率。
|
3天前
|
算法
基于RRT优化算法的机械臂路径规划和避障matlab仿真
本课题基于RRT优化算法实现机械臂路径规划与避障。通过MATLAB2022a进行仿真,先利用RRT算法计算避障路径,再将路径平滑处理,并转换为机械臂的关节角度序列,确保机械臂在复杂环境中无碰撞移动。系统原理包括随机生成树结构探索空间、直线扩展与障碍物检测等步骤,最终实现高效路径规划。
|
5月前
|
安全
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
本文介绍了2023年高教社杯数学建模竞赛D题的圈养湖羊空间利用率问题,包括问题分析、数学模型建立和MATLAB代码实现,旨在优化养殖场的生产计划和空间利用效率。
247 6
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
|
5月前
|
存储 算法 搜索推荐
【2022年华为杯数学建模】B题 方形件组批优化问题 方案及MATLAB代码实现
本文提供了2022年华为杯数学建模竞赛B题的详细方案和MATLAB代码实现,包括方形件组批优化问题和排样优化问题,以及相关数学模型的建立和求解方法。
147 3
【2022年华为杯数学建模】B题 方形件组批优化问题 方案及MATLAB代码实现
|
5月前
|
数据采集 存储 移动开发
【2023五一杯数学建模】 B题 快递需求分析问题 建模方案及MATLAB实现代码
本文介绍了2023年五一杯数学建模竞赛B题的解题方法,详细阐述了如何通过数学建模和MATLAB编程来分析快递需求、预测运输数量、优化运输成本,并估计固定和非固定需求,提供了完整的建模方案和代码实现。
117 0
【2023五一杯数学建模】 B题 快递需求分析问题 建模方案及MATLAB实现代码
|
8月前
|
数据安全/隐私保护
耐震时程曲线,matlab代码,自定义反应谱与地震波,优化源代码,地震波耐震时程曲线
地震波格式转换、时程转换、峰值调整、规范反应谱、计算反应谱、计算持时、生成人工波、时频域转换、数据滤波、基线校正、Arias截波、傅里叶变换、耐震时程曲线、脉冲波合成与提取、三联反应谱、地震动参数、延性反应谱、地震波缩尺、功率谱密度
基于混合整数规划的微网储能电池容量规划(matlab代码)
基于混合整数规划的微网储能电池容量规划(matlab代码)