冗余漂浮空间机器人多任务轨迹规划

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中文摘要：针对冗余漂浮空间机器人在单次行程中连续执行多项轨道任务的能耗最优轨迹规划问题，本文提出一种改进遗传算法，将同时优化 3 种类型基因引入，使得每条染色体包含 3 部分，即任务序列、与任务序列对应的关节构型序列和描述机器人关节轨迹的正弦多项式系数，对染色体的 3 部分进行独立编码，并在迭代寻优过程中对 3个组成部分独立执行交叉和变异操作。仿真结果表明:与传统遗传算法相比，本文算法具有精度高、计算量少和CPU时间短的优点。

外文标题：Multitask-based trajectory planning of redundant floating space robotics

外文摘要：For a redundant floating space robot performing multiple tasks in one travel,an improved genetic algo-rithm(IGA)is proposed to solve the corresponding trajectory planning problem.Three gene categories are simulta-neously optimized,and each chromosome consists of three parts.The three parts include a sequential order of task points,a sequential order of joint configurations corresponding to task points,and a sine polynomial coefficient em-ployed to depict joint trajectories.The three parts are separately encoded,and the crossover and mutation opera-tions are separately performed during iterations.Simulation results show that,compared with traditional genetic al-gorithms,IGA has higher efficiency,less calculation,and shorter CPU time.

外文关键词：

space roboticsredundant degree of freedomfloating basemultitask-based trajectory planningjoint configurationgenetic algorithmimproved genetic algorithmmulti-rigid-body dynamics

作者：

赵素平、陈超波、阎坤、宋晓华

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作者单位：

西安工业大学电子信息工程学院,陕西西安 710021

关键词：

空间机器人自由度冗余漂浮基座多任务轨迹规划关节构型遗传算法改进遗传算法多刚体动力学

基金：

国家自然科学基金项目陕西省科技厅基金项目陕西省科技厅基金项目

项目编号：

621033152022GY-2362022GY-306

出版年：

2024

DOI：

10.11990/jheu.202206072

哈尔滨工程大学学报

哈尔滨工程大学

哈尔滨工程大学学报

CSTPCD北大核心

影响因子：0.655

ISSN：1006-7043

年,卷(期)：2024.45(9)