改進型PSO的6自由度工業機械臂軌跡規劃*

師 瑋，張金柱，王 濤，李子良，張彥杰，熊曉燕

(太原理工大學a.機械與運載工程學院；b.先進金屬復合材料成形技術與裝備教育部工程研究中心；c.先進成形與智能裝備研究院，太原 030024)

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隨著“中國制造2025”國家實施制造強國戰略行動綱領的提出，工業機器人被廣泛地應用于工業生產的各個方面，成為我國裝備智能制造推進的重點領域。在實現智能化制造生產過程中，機械臂的運用越來越普遍，為了滿足高效率生產的需求，對機械臂運動軌跡的設計顯得至關重要。

對機械臂的運動軌跡規劃主要有基于時間最優、基于能量最優和基于混合最優等3類[1-3]，其中基于時間最優是最常用也是符合生產過程中的基本要求。為了滿足智能化生產制造需求，國內外學者對機械臂的軌跡規劃進行了深入的研究。柘龍炫等[4]基于RBF神經網絡并借助MATLAB中的神經網絡工具箱對6自由度機械臂進行了軌跡優化，實驗結果降低了趨近誤差，表明了軌跡優化的合理性。周晟等[5]針對軌跡運行時間規劃問題，提出了一種引入自適應動態旋轉角步長調整機制和多算子協同變異機制的改進型量子遺傳算法，通過實驗研究驗證了算法的有效性。郝晗等[6]提出一種基于改進型遺傳算法的6自由度機械臂軌跡優化算法并采用三階B樣條多項式軌跡插值規劃運動軌跡，通過仿真實驗驗證該算法的合理性。朱萌等[7]基于R0S仿真平臺進行了機械臂運動規劃研究，采用RRT和RRTConnect路徑規劃算法完成路徑規劃，表明了RRTConnect算法的優越性。……