高速公路绿篱修剪机器人手臂避障路径规划

罗天洪^1,2，唐果¹，马翔宇³，周军超⁴

1. 重庆交通大学机电与车辆工程学院2. 重庆文理学院机械工程学院3. 西安航空学院机械工程学院4. 人工智能四川省重点实验室

摘 要：针对非结构环境下高速公路绿篱修剪机器人手臂实时准确避障问题,提出一种基于扰动人工势场法的避障路径规划解决方法.根据绿篱隔离带与障碍物分布情况,设计智能修剪机器人执行机构,构建包络障碍物简化模型,分析机械臂与障碍物的碰撞条件,求解机械臂在修剪过程中的避碰空间.引入斥力场调节策略来优化势场模型,建立斥力场扰动机制调整斥力影响方式,消除传统算法中的局部极小点、目标不可达等现象.在避碰空间内,应用扰动人工势场法对机械臂进行路径规划仿真,仿真结果表明,机械臂跳出局部极小点,灵活顺利避障,成功抵达目标点,验证了该方法的有效性和可行性.

关键词：修剪机械臂;非结构环境;路径规划;避碰空间;扰动人工势场法;