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空间6R机械臂位置逆解的复合形差分进化算法

何兵 车林仙 刘初升 黄勇刚 机械工程学报 2014年第15期

摘要:以6自由度TX60型Staubli工业机械臂为研究对象,通过运动学分析,建立求解该机械臂位置逆解的非线性方程组。以末端执行器位姿误差最小为目标函数,将非线性方程组转化为无约束优化模型,并应用差分进化算法(Differential evolution algorithm,DE)求解该问题。为克服基本DE难以平衡收敛精度和计算可靠性的缺陷,提出一种自适应分工复合形差分进化算法(Adaptivedivision complex DE algorithm,ADCDE),以增强优化性能。该算法将种群自适应划分为开采子群和勘探子群,前者采用DE/best/2/bin策略生成变异个体,而后者采用复合形算子生成变异个体。给出工程应用实例,应用ADCDE求串联机械臂的位置逆解。仿真结果表明,该算法的计算精度和可靠性优于对比算法,应用较少计算开销即可求出高精度位置逆解,且能求得所有可能逆解,验证了该方法的有效性和可行性。

关键词:机械臂位置逆解差分进化算法复合形法自适应分工

单位:中国矿业大学机电工程学院 徐州221116 泸州职业技术学院工程机械智能优化设计泸州市重点实验室 泸州646005 重庆工程职业技术学院机械工程学院 重庆400037 重庆工商大学机械工程学院 重庆400067

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