[发明专利]一种基于快速随机搜索树的七自由度冗余机械臂动态避障路径规划方法

摘要

本发明公开了一种基于快速随机搜索树的七自由度冗余机械臂动态避障路径规划方法，包括离线规划和在线规划，离线规划利用冗余机械臂逆运动学的解析解法确定最优目标状态，来作为目标节点以构建搜索树，在线规划在所得到的搜索树上依据当前环境进行树的扩展和重新布线，实时得到一条从目标节点到根节点的路径，且当机械臂运动时树的根节点也随之变化，若目标节点被障碍物阻挡时切换目标节点，搜索新的路径从而避开动态障碍物。本发明通过离线和在线两步规划，解决了因RRT*计算复杂度过高导致无法用于冗余机械臂实时避障的问题，并通过实时更新搜索树的根节点和目标节点，解决了动态环境下目标节点不可达问题，保证实时为机械臂规划一条无碰路径。

主权项

1.一种基于快速随机搜索树的七自由度冗余机械臂动态避障路径规划方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一：根据目标点的位置，利用冗余机械臂逆运动学的解析解法确定机械臂的最优目标状态；步骤二：以最优目标状态为目标节点，在关节空间构建搜索树，规划一条无碰路径；步骤三：从步骤二规划好的路径中选取前k个节点作为当前路径输入给机械臂，然后将第k个节点更新为根节点；步骤四：根据障碍物的位置变化，实时更新环境地图，并对搜索树重新布线；步骤五：若关节空间上的目标节点被障碍物遮挡，则重新计算当前环境下的最优目标状态作为新的目标节点。