一种基于改进的快速扩展随机树的工业机器人路径避障规划算法

来源：信息与控制杂志2021年第2期北京时间：

作者：刘亚秋, 赵汉琛, 刘勋, 徐妍

摘要：针对传统快速扩展随机树（RRT）算法在机械臂的运动规划上缺乏导向性，收敛速度慢等问题，文中在传统RRT的基础上，提出了一种扩展点选择策略和自适应步长策略，并且在算法陷入局部极小值时，采用避免回归机制，快速脱离极小值.然后结合Dijkstra算法对改进算法产生的路径进行优化，得到一条优化后的路径.最后，得到的机械臂末端有效路径再通过本文的机械臂规划模块，转化为一条机械臂最优位姿路径.将该改进算法与其他算法在Matlab和ROS中进行仿真实验，实验结果表明，该算法能有效指导RRT树的生长方向，避免陷入极小值，并且提高算法的收敛速度，并且提高了机械臂在仿真中运动规划效率.

关键词：快速扩展随机树, 机械臂, 路径规划, 避障规划, 碰撞检测, 机器人操作系统