基于改进CMA-ES算法的机器人轨迹规划

基于改进CMA-ES算法的机器人轨迹规划

论文摘要

针对工业机器人的关节状态无法达到最大约束而影响工作效率的问题,提出一种基于改进协方差矩阵自适应进化策略算法的时间最优轨迹规划方法。本文首先引入1/5成功理论来调整协方差矩阵自适应进化策略算法(CMA-ES)的种群规模和步长,以提高算法的寻优效率。然后以PUMA560工业机器人为例,规划传统的3-5-3多项式插值轨迹。最后,以时间最小为目标,罚函数法处理速度、加速度约束条件,利用改进CMA-ES算法对机器人的轨迹进行优化。仿真结果表明,改进后算法性能增强,采用改进CMA-ES算法优化后的轨迹时间明显比未优化更少,而且算法寻优时的收敛速度较快。算法具有有效性和可行性,提高了机器人的工作效率。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 CMA-ES算法改进
  •   2.1 CMA-ES算法
  •   2.2 改进CMA-ES算法
  • 3 基于I-CMA-ES算法的时间最优轨迹规划
  •   3.1 传统3-5-3多项式插值轨迹构造
  •   3.2 基于I-CMA-ES算法的最优时间轨迹规划
  • 4 实验验证
  •   4.1 I-CMA-ES算法性能验证
  •   4.2 传统3-5-3多项式轨迹构造
  •   4.3 基于I-CMA-ES算法的轨迹规划
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 赵云涛,梅伟,李维刚,刘鹏

    关键词: 机器人,成功规则,时间最优轨迹规划

    来源: 计算机仿真 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 信息科技

    专业: 自动化技术

    单位: 武汉科技大学冶金自动化与检测技术教育部工程研究中心,武汉科技大学高温材料与炉衬技术国家地方联合工程研究中心

    基金: 国家自然科学基金面上项目(51774219)

    分类号: TP242

    页码: 317-322

    总页数: 6

    文件大小: 2017K

    下载量: 109

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