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Efficient path planning for continuum robotic arm using improved RRT algorithm

delete2026-05-01
delete0
PRE
AI
T
Tang, Xinyi
C
Chen, Yuan
Z
Zhao, Yusen *
H
Han Xiao
Z
Zhang, Yongsheng
DOI:10.1007/s12206-026-0453-0delete
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摘要

摘要

En 中文
连续体机器人手臂需要在狭窄、障碍丰富的环境中进行路径规划。现有方法主要采用快速探索随机树(RRT)等采样算法,但这些算法存在强随机性、收敛慢和次优解等问题。为解决这些问题,本研究提出了一种改进的RRT算法。首先,利用环境信息计算初始步长,并通过障碍数据动态调整扩展过程中的步长以增强探索能力。其次,结合目标偏置采样与优化的最近节点选择策略,提高搜索效率,快速生成可行路径。最后,采用高阶Bézier曲线优化路径平滑度。MATLAB仿真和物理实验表明,该算法在三维空间中能高效生成多障碍环境下的有效路径。与常规RRT相比,路径成本降低33.1%,规划时间减少98.1%,节点数量减少72.1%,验证了其有效性。
Keyword:
Continuum robotic arm
Kinematic analysis
Path planning
Curve fitting

期刊

Journal of Mechanical Science and Technology 封面图
Journal of Mechanical Science and Technology
IF:
1.7
论文数:
601
被引数:
1.2W

机构

S
shandong university
学者数:
9.5W
论文数: 6.4W
被引数: 94
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