多自由度マニピュレータの進化的最適経路計画

多自由度机械臂的进化最优路径规划

• 批准号: 06750260
• 负责人: 渡部 広一
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Doshisha University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750260/
• 关键词: マニピュレータ; 経路計画; 遺伝アルゴリズム; GA; コントロールポイント; C-Space; シミュレーション; 進化

マニピュレータの障害物回避動作計画においては一般に複数の障害物回避経路が存在し,その最適性についても様々な評価基準が考えられる.しかも,実用的な3次元6自由度のマニピュレータの場合は環境物体と干渉しない経路を求めること自体困難な問題である.本研究では,マニピュレータの障害物回避経路の最適化に遺伝アルゴリズム(GA)を用いる一手法を新たに提案した.すなわち,障害物回避動作計画問題をマニピュレータの関節角度空間(Configuration Space:C-Space)内の曲線の形状最適化問題と捉え,曲線の遺伝子表現としてBezier曲線のコントロールポイントを利用する方法を提案し,遺伝オペレータとして,コントロールポイントに対する交配,突然変異を定義し,適合度関数として,曲線長が短いほど良い値となり,障害物との干渉の深さをペナルティーとするような関数を設定してGAを適用した.そして,大域的探索力に優れているとされるGAと局所的探索法である山登り法のハイブリッド化によって,従来の探索手法と比較してより良い解が求められることを示す結果がシミュレーションによって得られ,本手法が有効であることを示した.また,本手法は基本的に障害物との干渉チェックの手続きにあたる部分を変更するだけで他の型のマニピュレータや障害物形状へ容易に拡張,適用できるであろうと思われる.

In general, there are multiple obstacle avoidance paths in the obstacle avoidance action plan, and the optimal evaluation criteria are considered. For practical applications, the 3-D 6-DOF problem is the problem of the environment, the object, the path, and the self difficulty. In this study, we propose a new method for optimizing the path of pest avoidance using GA. A method for optimizing the shape of a curve in Configuration Space:C-Space is proposed to solve the problem of obstacle avoidance motion planning. A method for optimizing the shape of a curve in Configuration Space:C-Space is proposed to solve the problem of curve propagation behavior. A method for utilizing Bezier curves is proposed. A method for determining the shape of a curve in Configuration Space: C-Space is proposed. A method for determining the shape of a curve in Configuration Space: C-Space is proposed. In this paper, the author discusses the exploration method of GA and the exploration method of GA, and compares the exploration method of GA with that of GA. This technique is based on the basic structure of the pest, and the shape of the pest is easy to expand and suitable for use.