基于改进 RRT 算法的七自由度机械臂路径规划

doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2022.06.005

江汉大学学报（自然科学版） ›› 2022, Vol. 50 ›› Issue (6): 42-49.doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2022.06.005

基于改进 RRT 算法的七自由度机械臂路径规划

沈业全，刘霞^*

江汉大学智能制造学院，湖北武汉 430056

发布日期:2022-12-19
通讯作者: 刘霞
作者简介:沈业全（1996— ），男，硕士生，研究方向：机械臂路径规划。 *通信作者：刘霞（1977—），女，教授，博士，研究方向：系统建模与分析、系统
基金资助:
湖北省重点研发计划项目（2020BCB054）

Path Planning of Seven Degrees of Freedom Mechanical Arm Based on Improved RRT Algorithm

SHEN Yequan，LIU Xia^*

School of Intelligent Manufacturing，Jianghan University，Wuhan 430056，Hubei，China

Published:2022-12-19
Contact: LIU Xia

摘要/Abstract

摘要： 针对七自由度机械臂路径规划问题提出了一种改进的 RRT 算法，该算法在 RRT 算法的基础上加入了双向搜索、贪婪思想、动态步长和新节点生成等优化策略，缩短了算法运行时间以及路径长度。在 ROS 下将 RRT 算法与改进的 RRT 算法进行仿真对比实验，结果表明，改进的RRT 相对于 RRT 算法规划时间缩短了 65. 1%，路径长度缩短了 50. 6%，成功率提高了 4. 0%，达到了预期效果。

关键词: 快速扩展随机树（RRT）, ROS, 机械臂, 路径规划

Abstract: This paper proposed an improved RRT algorithm for the path planning problem of the seven degrees of freedom（7-DOF）mechanical arm. Based on the RRT algorithm，optimization strategies such as two-way search，greedy idea，dynamic step size，and new node generation were added to shorten the algorithm's running time and path length. Under ROS，the RRT algorithm was simulated and compared with the improved RRT algorithm. The results showed that compared with the RRT algorithm，the planning time of the improved RRT algorithm was shortened by 65. 1%，the path length was shortened by 50. 6%，and the success rate was increased by 4. 0%，which achieved the expected effect.

Key words: rapidly-exploring random tree（RRT）, ROS, mechanical arm, path planning

中图分类号:

TP241

沈业全，刘霞. 基于改进 RRT 算法的七自由度机械臂路径规划[J]. 江汉大学学报（自然科学版）, 2022, 50(6): 42-49.

SHEN Yequan，LIU Xia. Path Planning of Seven Degrees of Freedom Mechanical Arm Based on Improved RRT Algorithm[J]. Journal of Jianghan University (Natural Science Edition), 2022, 50(6): 42-49.

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基于改进 RRT 算法的七自由度机械臂路径规划

Path Planning of Seven Degrees of Freedom Mechanical Arm Based on Improved RRT Algorithm

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