针对工业机器人作业过程中的运动碰撞问题,提出一种基于非均匀损失场的机器人无碰撞路径生成方法。该方法主要分为3个阶段:数据准备、粗规划和精规划。在数据准备阶段,通过标定手段确定工作站模型,拟构最小包围盒构造空间损失场;通过空间降维技术将原问题转化为二维规划问题。在粗规划阶段,通过排列组合法确定粗规划路线。精规划以粗规划的结果作为初始值,应用多项式插值法减少搜索范围,应用梯度下降法求解最优无碰撞路径。所提出的方法在设立的实验中取得了良好的结果,证明了其有效性及合理性。

为使工业机器人末端执行器在离散化的工作空间中完成无碰撞路径规划,并降低或规避以往路径规划算法的不足,提出了一种改进算法。该算法主体来源于蚁群算法,在启发函数的设计中,引入了具有人工势场思想的引力系数和避障系数,并将路径的长度作为优化准则。采用以上策略,使算法更加适用于复杂环境,解的质量和搜索效率也获得了提高。在MATLAB环境下的仿真结果表明了文中方法与原始蚁群算法相比,能够更快地搜索到更优良的解。