基于构型空间先验知识引导点的柑橘采摘机械臂运动规划

• 作者: 何宇 张艺谭 王恺 王毅 马冀桐
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 机器人 运动规划 避障 构型空间 引导点 RRT-connect 柑橘采摘
• 年，卷（期）: 2019,（8）
• 所属期刊栏目: 农业装备工程与机械化
• 页码范围: 100-108
• 页数: 9页
• 分类号: S24
• 字数: 6280字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2019.08.012

摘要

柑橘采摘过程中机械臂有时需要深入树冠内部进行采摘,而在树冠内众多枝干往往构成一个个封闭的多边形通道,比起单个枝条的障碍物,封闭多边形障碍物更加难以避开,需要更长的时间进行规划.针对此问题,该文通过对构型空间的离线构建,分析了封闭多边形障碍物在构型空间的拓扑结构性质,根据这一性质对双向快速扩展随机树算法(RRT-connect)进行改进,提出了一种基于构型空间先验知识引导点的RRT-connect算法(informed guidance point RRT-connect,IGPRRT-connect),并将RRT-connect与IGPRRT-connect进行了并行规划编程,提高在不同环境下的适应性.通过仿真:所提出的并行算法在各种环境下规划时间均处于较低水平,以边长为30 cm与25 cm的正方形封闭通道为例,与RRT-connect相比规划时间分别缩短了51％、86％.同时进行室内避障试验,试验结果表明,使用提出的并行算法,对封闭障碍物和未封闭障碍物均有较好的避障效果,平均规划时间为1.263 s左右,成功率为91％,可为柑橘采摘机器人在不同环境下的运动规划问题提供参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王毅	重庆理工大学机械工程学院	23	104	6.0	9.0
5	马冀桐	重庆理工大学机械工程学院	6	16	2.0	4.0
6	何宇	重庆理工大学机械工程学院	9	19	2.0	4.0
7	王恺	重庆理工大学机械工程学院	4	4	1.0	1.0
8	张艺谭	重庆理工大学机械工程学院	2	3	1.0	1.0