[发明专利]一种机械臂的路径规划方法

权利要求书

1.一种机械臂的路径规划方法，其特征在于，包括：

步骤A：对于多个目标堆放在一起的场景，先利用快速搜索随机树算法，建立不少于一条从目标到机械臂起始位置的抓取路径，并将所述抓取路径作为后续路径规划的参考地图；

步骤B：检测所述参考地图中各所述抓取路径的畅通性，对于被阻塞的所述抓取路径，只保留从所述机械臂起始位置到第一个阻塞位置的路径段；

步骤C：对于场景中的待抓取目标，从所述参考地图的各所述抓取路径中选取一路径点作为中转站，所述中转站的选取条件满足所述待抓取目标到所述中转站的距离与所述中转站到所述机械臂起始位置的距离之和最小；

步骤D：规划从所述待抓取目标到所述中转站的路径，设定一个概率阈值，随机获得一个概率数，当所述概率数小于等于所述概率阈值时，执行快速搜索随机树算法来获取从所述待抓取目标到所述中转站的机械臂运动向量状态；当所述概率数大于所述概率阈值时，由机械臂的当前状态向所述中转站前进一个步长，获得机械臂运动向量状态；若所述机械臂运动向量状态没有与场景发生碰撞，则所述机械臂运动向量状态是所述待抓取目标到所述中转站之间抓取路径的可行路径点；

步骤E：若可行路径点与中转站之间的距离小于等于给定阈值，所述抓取路径的规划结束，由待抓取目标位置到所述中转站的每一个所述机械臂运动向量状态形成的全体离散化状态点集，以及由所述中转站到所述机械臂起始位置的全体离散化状态点集，共同形成新规划的抓取路径，并存储在所述参考地图中；否则，跳转到步骤B；

步骤F：新规划的抓取路径，如果它与所述参考地图中原有的一条所述抓取路径存在部分重合，则比较这两条路径的长度，并在参考地图中用路径较短者替换，实现所述参考地图更新。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述概率阈值是根据实际工程对路径规划计算时间和成功率这两个因素的倾向而决定的，所述概率阈值越大，成功率越高；所述概率阈值越小，路径规划计算时间越快。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述概率阈值为0.8。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤E中给定的所述阈值为机械臂运动一步的步长。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤E中的所述离散化状态点是一个描述机械臂位姿的维度向量信息，每个所述维度向量信息对应着机械臂一个关节的旋转角。

6.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述步长是由两个相邻的所述机械臂运动向量状态中的坐标向量偏差的∞范数来计算，即求取向量元素绝对值的最大值。

7.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述步长为1度。