控制与决策

作者：陆超,都海波

单位：合肥工业大学 电气与自动化工程学院，合肥 230009,,合肥工业大学 电气与自动化工程学院，合肥 230009,

关键词：轨迹规划;数字模型;RRT;天牛须算法;采样方法;Unity

基金：国家自然科学基金项目(62073113, 62003122)；安徽省自然科学基金项目(2008085UD03)；安徽省科技攻坚计划项目(202423i08050056).

为了提高输电铁塔高空作业自动化水平和保障高空作业机器人设备安全, 针对传统RRT和A*等算法在角钢塔高空复杂环境中无法快速规划机械臂安全轨迹的问题, 提出一种基于铁塔模型的双向天牛须知情快速随机扩展树轨迹规划算法(BI-RRT* Connect). 首先, 数字重构高空机器人作业环境, 利用模型配准方法获取输电铁塔精准模型信息; 然后, 根据铁塔模型寻求机械臂末端点与作业目标间的可行路径, 并添加天牛须算法来改进随机采样过程, 采用两只天牛相互寻找快速获取初始路径解; 最后, 将初始路径作为先验知识构建椭圆体采样区域来优化路径. 在Unity环境下搭建实验平台将所提出算法与RRT* Connect和A*等4种传统算法进行比较, 实验结果表明, 所提出算法在输电铁塔多种作业区域下均具有求解速度快、求解质量高的良好效果.

来源：2025年第3期

《控制与决策》期刊编辑部

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