基于改进粒子群优化的水下机器人足端轨迹规划

摘要

针对多项式插值轨迹规划阶次高、面对多个限制条件时优化运算量大等问题,提出水下机器人关节空间基于改进粒子群优化方法,设计以时间最优为目标的5次多项式插值轨迹规划算法。用Fluent求得腿部水阻力系数后,建立多个约束条件方程,通过更改搜索目标降低搜索维度,减少计算量。改进粒子群优化采用可变权重,相较于标准粒子群优化,改进粒子群优化较好地平衡了全局收敛性和收敛速度。通过仿真实验得到各关节的角度、角速度、角加速度曲线,验证了所提出方法的可行性与有效性。