時間最優(yōu)的機器人點到點軌跡規(guī)劃問題研究.pdf

1、在機器人工作的時候，為了縮短其節(jié)拍時間，提高工作效率，人們提出了面向時間最優(yōu)的軌跡規(guī)劃的概念，成為近年來機器人研究的重要方向之一。目前，在處理面向時間最優(yōu)的機器人軌跡規(guī)劃問題時，通常需要使用一個插值函數連接各個目標點，同時，保證插值函數的待定系數的數目多于邊界條件所能確定出的待定系數的數目。這樣，在邊界條件約束下的待定系數的集合就形成了一個可供尋優(yōu)的空間，通過優(yōu)化算法，以運行時間為目標函數時，就可以得到一個時間最優(yōu)的軌跡。此時，插值函數

2、的形式和優(yōu)化方法的選擇就成了影響優(yōu)化效果的重要因素。
　　本研究主要內容包括：⑴針對目前時間最優(yōu)的軌跡規(guī)劃問題中，尚無有效的時間最短軌跡判定定理的情況，提出了軌跡“關于點到點問題等效”的概念，并通過等效性的思想，證明了在每2個目標點之間分段數為7的3次樣條函數可以描述時間最短的軌跡的充分性。⑵針對上述插值函數，以運行時間為目標構造了目標函數，分別嘗試使用共軛梯度法、擬牛頓方法和遺傳算法對其進行優(yōu)化，比較了各方法的優(yōu)化表現，同時分析