韩慧轩 周顺 周海波

摘要：

障碍条件下机械手运动规划问题是机器人技术的研究热点，可分为路径规划、轨迹规划和轨迹优化等三部分，运动规划的优劣影响着机械手的工作质量和效率。基于障碍条件下系统设计了机械手运动规划算法框架，即路径规划用于有效避障，轨迹规划保证运动连续平滑，轨迹优化达到高效运行，以此来满足不同工况需求。同时阐述了运动规划涉及到的相关算法，针对其优缺点、适用场景、研究进展进行对比分析，为机械手运动规划设计提供参考依据。

关键词：

机械手;路径规划;轨迹规划;轨迹优化;运动规划算法

中图分类号：TP241.2         文献标志码：A

收稿日期：2021-01-11

基金项目：国家重点研发计划项目（批准号：2018YFB1308900）资助;天津市自然科学基金（批准号：17JCZDJC30400）资助。

通信作者：周海波，男，博士，教授，主要研究方向为智能机器人技术，智能制造。E-mail：haibo_zhou@163.com

机械手运行的稳定性、可靠性和准确性等特性，是代替工业生产、农业生产和服务等行业重复单调的人工作业的友好选择。机器人的广泛应用使得机械手自动或者自主运动问题成为研究热点，所涉及的运动规划算法需要针对不同的需求升级改进，以适应复杂障碍工作环境，满足不同的工作需求。在工业生产中，Zhang等[1]结合装配或搬运类工业机械手，采用改进的RRT算法，主要实现了路径规划，显著的提高了机械手的执行效率;李小为等[2]采用3-5-3多项式插值和改进的遗传算法，主要实现了轨迹规划与优化，实现了机械手的快速运行。……