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专利号: 2021106070192
申请人: 青岛悟牛智能科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于RRT*算法的六轴机器人果蔬采摘路径规划方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、初始化:获取六轴机器人当前位置、果蔬中心位置数据,分别标记为起始点S、终止点E,设定搜索半径r以及节点落入终止点E范围内的值,并限定六轴机器人的六轴运动角度,用以避免其机械臂运动到奇异点和自碰撞点;

步骤2、在树上找到与起始点S最近的节点Xn,计算起始点S到节点Xn旧路径代价;

步骤3、以起始点S为中心、搜索半径r为范围,在六轴机器人的六轴运动角度内树上搜索节点;

步骤4、找出潜在父节点集合XP,并从潜在父节点集合XP中随机取一个父节点Xp_p;

步骤5、计算起始点S到父节点Xp_p新路径的代价;

步骤6、将新路径与旧路径的代价对比,如果新路径的代价小,则执行下一步;如果新路径的代价大,则返回步骤4更换为下一个潜在的父节点;

步骤7、判断节点是否落入终止点E范围内,如果落入,则调整搜索半径r的搜索角度,限定六轴机器人对果蔬的抓取范围,然后进行碰撞检测,如果未落入则直接进行碰撞检测;如果未通过碰撞检测,则返回执行步骤4到步骤7,直到碰撞检测通过;如果通过碰撞检测,则执行下一步;

步骤8、删掉树中之前的边;

步骤9、将新边添加到树上;

步骤10、遍历所有潜在父节点,得到更新后的树;

步骤11、对更新后树的折线拐点进行平滑处理;

步骤12、路径规划结束。

2.根据权利要求1所述的基于RRT*算法的六轴机器人果蔬采摘路径规划方法,其特征在于,所述步骤1中,将该六轴机器人的六轴运动角度分别限定为:一轴到三轴为‑175°∼

175°,四轴到六轴为‑170°∼170°;此时,奇异点位置有两个:五轴为0°,四轴平行6轴;三轴为

0°,二轴平行4轴;自碰撞点为四轴到六轴运动到170°∼175°或‑170°∼‑175°范围内。

3.根据权利要求1所述的基于RRT*算法的六轴机器人果蔬采摘路径规划方法,其特征在于,所述步骤7中,节点落入终止点E的范围值为15‑25cm。

4.根据权利要求3所述的基于RRT*算法的六轴机器人果蔬采摘路径规划方法,其特征在于,当节点落入终止点E的范围值设定为20cm时,终止点E以20cm为半径、果蔬正上方为

0°,则限制果蔬的抓取范围为120°∼180°和‑120°∼180°。

5.根据权利要求1所述的基于RRT*算法的六轴机器人果蔬采摘路径规划方法,其特征在于,所述步骤12中,对更新后的树使用以下公式进行平滑处理,

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B(t)=A0(1‑t) +3A1t(1‑t) +3A2t(1‑t)+A3t+b,t [0,1];

其中,B(t)为平滑函数,A0、A1、A2、A3表示路径上相邻四个点,t为比例因子,b为矫正因子。