混合变异克隆选择算法及其在机械臂逆运动学问题中的应用

来源：计算机集成制造系统杂志2023年第5期北京时间：

作者：石建平, 代天军, 周章渝, 刘鹏

单位：1.贵阳学院电子与通信工程学院2.河北地质大学宝石与材料学院

摘要：为改善克隆选择算法(CSA)在解决复杂优化问题时收敛质量不高的不足,提出一种基于混合变异的改进克隆选择算法(HMCSA),并将该算法用于解决冗余机械臂的逆运动学问题。改进算法采用了混合差分变异与克隆选择进化的两级混合协同搜索模式,有效平衡了算法的全局探索与局部开发,从而较好地克服了基本克隆选择算法容易陷入局部极值而早熟收敛的现象。通过抗体成功搜索经验的动态实时共享,加速了算法的收敛速度以及提升了算法的收敛精度。此外,与对比算法相比,HMCSA算法具有需要设置参数更少的优点,便于算法的应用推广。通过经典的基准测试函数优化问题验证了HMCSA算法的有效性;在冗余机械臂运动学逆解的优化求解中,HMCSA算法同样获得了较好的优化效果,为解决机器人的逆运动学问题提供了新思路。

关键词：冗余机械臂,逆运动学,克隆选择算法,混合变异

基金资助：贵州省教育厅重点领域资助项目(黔教合KY字［2020］046);贵州省教育厅自然科学研究资助项目(黔教合KY字［2020］089);贵阳市财政支持贵阳学院学科建设与研究生教育资助项目(2021-xk13)。