机械臂关节空间轨迹的累积非支配赋值NSGA-Ⅱ算法规划

摘要

为了对机械臂运动轨迹的能耗、时间和冲击进行综合优化,提出了基于累积非支配赋值NSGA-Ⅱ算法的多目标优化方法。对七自由度冗余机械臂的实物及模型进行了介绍,以机械臂到达各给定轨迹点的时间为优化参数,以减少机械臂轨迹的能耗、时耗和冲击为目标建立了多目标优化模型。对传统NSGA-Ⅱ算法进行了缺陷分析,引入了累积非支配赋值的选择方法和自适应模拟交叉二进制算子,从而提高染色体的多样性和特殊性。给定6个轨迹点进行仿真验证,结果表明:累积非支配赋值NSGA-Ⅱ算法得到的Pareto解集优于传统NSGA-Ⅱ算法的Pareto解集,以时间最少为例给定了规划的关节空间轨迹,该轨迹满足设定的角度约束、角速度约束、角加速度约束,可以应用于实际工作。