基于改进粒子群算法的冗余机械臂逆运动学求解

方  波 , 高立新 , 黄  练

(广东机电职业技术学院 , 广州 510515)

摘要：为构造最小位姿误差及最优适应值的目标函数 , 对标准粒子群算法进行优化改进 , 以解决冗余机械臂逆运动学求解问题 , 从4个方面对标准粒子群算法进行改进, 包括种群初始化、惯性权重参数调整 、差分变异及局部深度搜索等, 形成的改进粒子群算法(IPS02)具备粒子群进化及差分变异进化两种性质 。 使用IPS02、IPSO1、PSOTD、psod 及传统 PSO 进行冗余机械臂逆运动学求解, 通过Matlab仿真实验可知, IPS02 算法相较于其他算法, 其最优、最差及平均适应值、标准差、最优解成功率更加出色, 模拟曲线收敛精度更佳, 收敛速度更快 。 为了验证IPS02算法的实用性及鲁棒性, 将其用于PUMA型机器人的逆运动学求解, 试验结果表明, 最优适应值精度可维持在10-5数量级, 说明IPS02算法在冗余机械臂逆运动学求解中具有实用性, 可为相关研究提供参考。

关键词：位姿误差; 局部深度搜索; 改进粒子群算法; 收敛精度

基金项目：江苏省高校哲学社会科学研究项目“江苏乡村振兴  战略实施评价指标体系与评价方法研究” (2019SJA2006);宿豫区第七次全国人口普查招标课  题“宿豫区人口年龄结构时空变动特征及其对公共  资源配置的影响分析”(2021Z10); 江苏省2023年大  学生创新创业训练计划项目(202314160042Y)

基于改进粒子群算法的冗余机械臂逆运动学求解.pdf

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https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=amOBmv6QLtoXuHHUSZ6WLlEqQ1mlwfhffeXcGWCVri9L3Yi4bJEseT2Hxa1EmOuGX9AffL--0ikI_nlfg7Bj8APxvvajdOsAa1XMvmHfG3WRqkPGyg1v4an2HQxcIbx_ZERt6qxYerVtrSUfew8tQdcb0T5q5AaRfq0gb9UzdAdvBs7j50GyrNnLvZP9Je32&uniplatform=NZKPT&language=CHS