融合改进RRT和TEB算法的移动焊接机器人路径规划

王鹏杰, 李丹, 付金岗, 龚旭, 赵文杰

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安徽工业大学学报(自然科学版) ›› 2024, Vol. 41 ›› Issue (06) : 620-626.

融合改进RRT和TEB算法的移动焊接机器人路径规划

  • 王鹏杰, 李丹, 付金岗, 龚旭, 赵文杰
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摘要

针对移动焊接机器人路径规划中快速遍历随机树(RRT)算法搜索时间较长、易生成曲折且避障性能差的路径,以及时间弹性带(TEB)算法存在速度输出跳变等不足,提出1种改进RRT和TEB的移动焊接机器人路径规划融合算法。引入目的性扩展和关键点提取策略改进RRT算法,提高算法的搜索效率和规划路径的平滑性;引入最小安全距离对速度的约束改进TEB算法,使移动焊接机器人能够有效避开障碍物,同时增加目标点对速度的约束,减少对移动焊接机器人的冲击;融合改进RRT和TEB算法,使移动焊接机器人能够动态规划路径,避免动态障碍物的干扰,且对其进行仿真和实物验证。结果表明:改进RRT算法的路径搜索时间减少了58.84%,路径拐点数减少了73.33%;融合改进的RRT与TEB算法用于移动焊接机器人的路径规划,机器人与障碍物之间的安全距离增加了50%,在到达目标点前可提供足够的速度缓冲时间,极大提高了机器人运行的稳定性和避障能力。

关键词

RRT算法 / TEB算法 / 路径规划 / 移动焊接机器人

中图分类号

TP242 / TG409

引用本文

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王鹏杰, 李丹, 付金岗, 龚旭, 赵文杰. 融合改进RRT和TEB算法的移动焊接机器人路径规划. 安徽工业大学学报(自然科学版). 2024, 41(06): 620-626

基金

安徽省自然科学基金项目(2108085MF225)

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