[发明专利]基于改进的白鲨优化算法的机械臂轨迹规划方法及系统

权利要求书

1.基于改进的白鲨优化算法的机械臂轨迹规划方法，其特征在于，包括：

获取机械臂关节中每个插值点的关节角度；

根据各插值点的关节角度和多项式插值轨迹模型，获得关节运行轨迹；

其中，以所有插值时间之和最小为目标，通过改进的白鲨优化算法确定多项式插值轨迹模型中的每段插值时间。

2.如权利要求1所述的基于改进的白鲨优化算法的机械臂轨迹规划方法，其特征在于，设定关节有四个插值点，四个插值点包括初始点、目标点及初始点与目标点之间的两个过程点。

3.如权利要求1所述的基于改进的白鲨优化算法的机械臂轨迹规划方法，其特征在于，采用3-5-3分段多项式插值法构建多项式插值轨迹模型。

4.如权利要求1所述的基于改进的白鲨优化算法的机械臂轨迹规划方法，其特征在于，在通过改进的白鲨优化算法确定插值时间时，除构建所有插值时间之和最小为目标的目标函数外，还限定外肢体机械臂的关节角度、角速度和角加速度分别满足关节角度约束、角速度约束和角加速度约束。

5.如权利要求4所述的基于改进的白鲨优化算法的机械臂轨迹规划方法，其特征在于，通过改进的白鲨优化算法确定插值时间的过程为：

将每段插值时间作为一个鲨鱼个体，构建鲨鱼群，设定容忍度和最大停滞次数，以所有插值时间之和最小为目标构建目标函数，将目标函数作为白鲨优化算法的适应度函数，进行白鲨优化算法迭代，在每次迭代过程中，根据白鲨的当前位置确定白鲨全局最佳位置向量；当连续最大停滞次数次的白鲨全局最佳位置向量的变化量均小于容忍度时，停止迭代，获得最终的插值时间。

6.如权利要求5所述的基于改进的白鲨优化算法的机械臂轨迹规划方法，其特征在于，在每次迭代过程中，均根据据白鲨的当前位置计算每个白鲨的适应度值；根据白鲨的适应度值，确定当前的白鲨全局最佳位置向量；根据当前的白鲨全局最佳位置向量确定白鲨的更新位置；通过白鲨的更新位置对白鲨的当前位置进行更新，确定更新后的白鲨位置；更新后的白鲨位置作为下一次迭代过程中白鲨的当前位置。

7.如权利要求6所述的基于改进的白鲨优化算法的机械臂轨迹规划方法，其特征在于，将白鲨的当前位置与白鲨的更新位置相加后乘以2倍的随机数，获得更新后的白鲨位置。

8.基于改进的白鲨优化算法的机械臂轨迹规划系统，其特征在于，包括：

关节角度获取模块，用于获取机械臂关节中每个插值点的关节角度；

最优关节角度确定模块，用于根据各插值点的关节角度和多项式插值轨迹模型，获得关节运行轨迹；其中，以所有插值时间之和最小为目标，通过改进的白鲨优化算法确定多项式插值轨迹模型中的每段插值时间。

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成权利要求1-7任一项所述的改进的白鲨优化算法的机械臂轨迹规划方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成权利要求1-7任一项所述的改进的白鲨优化算法的机械臂轨迹规划方法的步骤。