不确定采摘环境下改进RRT算法的机械臂路径规划研究

李晓娟，陈涛，韩睿春，刘建璇

（新疆大学机械工程学院，乌鲁木齐市，830000）

摘要：由于果蔬采摘环境的不确定性和复杂性，机械臂在复杂环境中完成采摘，其路径规划需考虑实时避障。为实现采摘机械臂在不确定环境下安全采摘，提出一种改进RRT的动态避障算法，以提升机械臂在不确定采摘环境的适应性。针对基本快速扩展随机树算法STM32F103（Rapidly-exploring Random Trees,RRT）在动态环境下迭代时间长、路径长、适应性差等问题，在RRT算法的基础上，引入目标导向策略，把终点以一定概率作为随机采样点的采样方向，提高算法的迭代效率；引入动态检测机制，对已完成规划的初始路径进行实时检测，使算法适应动态变化的环境。通过仿真分析改进RRT算法，结果表明：改进RRT算法的路径减少16%，迭代时间缩短86.5%；同时，动态检测机制使算法适应动态环境。