基于NSGA-Ⅱ算法的并联机器人多目标轨迹规划

简介

为提高并联机器人的运行效率,降低其高速运动过程中产生的冲击和能耗,提出了一种基于非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的多目标综合最优轨迹规划方法。首先,采用几何法建立机器人的逆运动学模型,得到机器人末端轨迹点与关节空间各角度、角速度、角加速度和急动度之间的转换公式。其次,利用5次B样条曲线插值方法建立轨迹数学模型,并添加运动学约束。最后,采用NSGA-Ⅱ算法对B样条轨迹进行时间-能耗-冲击的多目标优化,在获得Pareto最优解集的基础上构造权重函数获得最优时间序列。MATLAB仿真结果表明,采用算法优化后的轨迹不仅缩短了运行时间,也减小了机器人在高速运动过程中的振动和能耗,获得了更好的运动性能。