机器人路径规划原理与应用

摘要

机器人路径规划问题是机器人学中一个重要的研究领域，机器人路径规划算法是当前机器人路径规划问题研究中的热点和难点之一。
　　 本文分析了机器人路径规划问题的国内外研究现状，总结了当前解决机器人路径规划问题的各种方法。弹性带算法在解决旅行商问题中得到了广泛的应用，但是少有学者将其运用到机器人路径规划问题中。本文提出了一种新的基于弹性带原理的动态机器人路径规划方法，并在三轴注塑机械手上进行了应用。原始的弹性带算法是为了解决旅行商问题(Traveling Salesman Problem简称TSP)而提出的，近年来也有一些学者根据其提出了用于解决路径规划问题的改进算法，取得了一定的成果。但是这些算法存在着随机性强，效率低等缺点。因此本文在深入研究原始弹性带算法的基础之上，提出了一种新的基于弹性带原理的路径规划算法。将一整条弹性带分为若干个部分，分别对于每个部分进行路径规划，形成初始的可用路径。然后对于初始的路径进行释放生成最终的路径。仿真实验和三轴注塑机械手系统中的应用表明本文提出的算法效率较高，有实时性，并可以在三维空间中进行使用，具有一定的理论意义和应用价值。