發(fā)布時(shí)間：2024-04-28 03:47

　　探討了一種用改進(jìn)的天牛須搜索求四自由度機(jī)械臂逆解的分析方法。基于standard D-H方法搭建局部坐標(biāo)系建立機(jī)械臂正運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,在此基礎(chǔ)上將正運(yùn)動(dòng)學(xué)方程轉(zhuǎn)化為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,應(yīng)用改進(jìn)的天牛須算法求出多個(gè)最佳分配方案,并利用改進(jìn)的聚類方法對(duì)分配方案進(jìn)行整理,將得到的聚類中心作為方程組的近似解。通過(guò)MATLAB軟件中的Robotics Toolbox工具箱來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械臂軌跡的仿真,驗(yàn)證了逆解的正確性。結(jié)果表明:天牛須算法可以在很短的時(shí)間內(nèi),以較高的精度得到正運(yùn)動(dòng)方程的所有解。低維度多目標(biāo)優(yōu)化中,天牛須算法在收斂速度上優(yōu)勢(shì)明顯。

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【部分圖文】：

圖1四自由度機(jī)械臂

式中：R表示旋轉(zhuǎn)算子；D表示平移算子；θi表示關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角；ai表示連桿桿長(zhǎng)；di表示連桿偏距；αi表示連桿扭角；D-H參數(shù)如表1所示。機(jī)械臂各桿長(zhǎng)（0.1m）取為

圖2各目標(biāo)的誤差收斂曲線

天牛的初始位置對(duì)整個(gè)算法的收斂性能產(chǎn)生重要影響，影響收斂速度和精度。當(dāng)初始群體中個(gè)體分布均勻時(shí)，可以以相對(duì)較少的天牛個(gè)體獲取更加全面的有效信息，減少運(yùn)算時(shí)間�；煦缧蛄芯哂袃�(nèi)隨機(jī)性、遍歷性和規(guī)律性等特點(diǎn)，在初始化種群上應(yīng)用較廣。Logistic映射對(duì)初值比較敏感，產(chǎn)生的混沌序列的均....

圖3不同方差下的誤差收斂曲線

圖2各目標(biāo)的誤差收斂曲線式中：μ是接近于2的常數(shù)，用于控制混沌序列的形態(tài)；i是混沌變量序號(hào)，用于標(biāo)記一個(gè)個(gè)體的k維元素；n是種群序號(hào)，用于標(biāo)記種群中的N個(gè)天牛。

圖4樣本收斂情況

2）當(dāng)產(chǎn)生的新聚類中心和原聚類中心的誤差滿足要求時(shí)，還要判斷新聚類中心和簇中元素的距離是否滿足要求。當(dāng)距離較大時(shí)，說(shuō)明此簇中元素聚集程度不好，可能橫跨2個(gè)樣本集合。此時(shí)需要計(jì)算簇中樣本到聚類中心的歐式距離，將最大值accuj作為衡量此簇聚集程度的標(biāo)準(zhǔn)。找出聚集程度不滿足標(biāo)準(zhǔn)的簇，....

本文編號(hào)：3966127