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布谷鸟搜索算法在空间机械臂轨迹规划中的应用研究

米根锁 李明

米根锁, 李明. 布谷鸟搜索算法在空间机械臂轨迹规划中的应用研究[J]. 机械科学与技术, 2018, 37(12): 1805-1810. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180079
引用本文: 米根锁, 李明. 布谷鸟搜索算法在空间机械臂轨迹规划中的应用研究[J]. 机械科学与技术, 2018, 37(12): 1805-1810. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180079
Mi Gensuo, Li Ming. Applying Cuckoo Search Algorithm to Path Planning of Space Manipulator[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2018, 37(12): 1805-1810. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180079
Citation: Mi Gensuo, Li Ming. Applying Cuckoo Search Algorithm to Path Planning of Space Manipulator[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2018, 37(12): 1805-1810. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180079

布谷鸟搜索算法在空间机械臂轨迹规划中的应用研究

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180079
基金项目: 

甘肃省自然科学基金项目 1310RJZA046

详细信息
    作者简介:

    米根锁(1966-), 教授, 硕士生导师, 研究方向为计算机测控技术及应用, migs@mail.lzjtu.cn

  • 中图分类号: TP242

Applying Cuckoo Search Algorithm to Path Planning of Space Manipulator

  • 摘要: 针对自由漂浮状态下的6-DOF(degree of freedom)非完整冗余的空间机械臂系统在轨迹规划时平滑性和稳定性不足的问题,设计了一种改进布谷鸟搜索算法的轨迹规划策略。在空间机械臂一般模型的基础上建立其运动方程,根据基座姿态、机械臂关节角速度以及角加速度的约束条件构建了空间机械臂轨迹规划模型,通过改进布谷鸟搜索算法进行优化,实现轨迹规划的目标。仿真结果表明,在满足机械臂系统受限范围可使得关节的最终状态达到了期望状态,关节轨迹的平滑性得到了改善;并且能较好的克服机械臂运动对基座姿态的干扰,增强了机械臂系统运动的稳定性。
  • 图  1  空间机械臂一般模型

    图  2  改进前后CS算法的全局最优值收敛曲线

    图  3  PSO算法的全局最优值收敛曲线

    图  4  关节角运动曲线

    图  5  S规划关节角运动曲线

    图  6  关节角速度曲线

    图  7  关节角加速度曲线

    图  8  基座姿态变化曲线

    图  9  S规划基座姿态变化曲线

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  • 收稿日期:  2018-02-12
  • 刊出日期:  2018-12-05

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