Research on path planning of package yarn handling manipulator based on improved RRT

Research on path planning of package yarn handling manipulator based on improved RRT
Li Wenjie1a,1b
Zhao Di1a,1b
Du Yuhong1a,1b
Bing Zhigang2
1. a. College of Mechanical Engineering, b. Tianjin Key Laboratory of Modern Electromechanical Equipment, Tianjin University of Technology, Tianjin 300387, China
2. School of Automation & Electrical Engineering, Tianjin Vocational & Technical Normal University, Tianjin 300350, China

摘要

This paper proposed an improved RRT algorithm to solve the problem that the traditional target offset RRT was easy to fall into local optimum in the environment where there were many obstacles such as yarn racks, placing platforms and other packages during the package handling process. It established the collision detection model by geometric envelope method, and added the distance coefficient g to keep a safe distance between the end of the manipulator and the obstacle. It proposed a random action selection strategy to select the expansion action before each expansion of the tree, and proposed a weakening target offset strategy to offset the extension direction according to the position of Xgoal relative to the Xnear and Xrand line. According to the vertical distance limit method and cubic spline interpolation, it optimized the initial path, and finally obtained a smooth path. Through simulation comparison with RRT algorithm, M-RRT algorithm, RRT algorithm with added gravity coefficient and improved RRT* algorithm, the maximum decrease in path length was 23.3%, the maximum decrease in time was 82.5%, and the distance from obstacles was always more than 50 mm. The results show that the algorithm improves the efficiency and safety of the manipulator handling.

基金项目

天津市科技计划资助项目(20YDTPJC00740)
江苏省重点实验室开放基金资助项目(HGAMTL-1811)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2023.02.0017
出版期卷: 《计算机应用研究》 Printed Article, 2023年第40卷 第9期
所属栏目: Algorithm Research & Explore
出版页码: 2663-2668
文章编号: 1001-3695(2023)09-016-2663-06

发布历史

[2023-03-30] Accepted Paper
[2023-09-05] Printed Article

引用本文

李文杰, 赵地, 杜玉红, 等. 基于改进RRT的筒子纱搬运机械臂路径规划研究 [J]. 计算机应用研究, 2023, 40 (9): 2663-2668. (Li Wenjie, Zhao Di, Du Yuhong, et al. Research on path planning of package yarn handling manipulator based on improved RRT [J]. Application Research of Computers, 2023, 40 (9): 2663-2668. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

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