利用麻雀算法对机械臂进行五次B样条轨迹规划的方法及其Matlab实现。首先阐述了麻雀算法的核心思想,即通过模拟麻雀群体的行为寻找最优解,重点在于初始化种群时的时间参数设置。接着讲解了五次B样条参数化的具体实现方法,强调了时间缩放系数对轨迹执行时间的影响。然后讨论了适应度函数的设计,指出需要综合考虑总时间和动力学约束的违反情况,并给出了具体的惩罚机制。此外,还提到了更换不同型号机械臂(如从UR5到ABB IRB 120)时需要注意修改DH参数和关节限制。最后展示了优化前后的性能对比,表明新方法不仅缩短了动作时间,还提高了运动的平稳性。 适合人群:对机器人学、自动化控制以及优化算法感兴趣的科研人员和技术开发者。 使用场景及目标:适用于希望提高机械臂工作效率的研究项目或工业应用,旨在通过改进轨迹规划算法使机械臂的动作更加高效和平滑。 其他说明:文中提供了完整的Matlab代码片段,便于读者理解和复现实验结果。同时提醒读者注意,在追求时间最优的同时也要兼顾能量消耗等因素,合理调整适应度函数的权重。
2026-01-05 10:37:44 715KB
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混合A*(Hybrid A*)路径规划算法详解:从基础到实践,逐行源码分析Matlab版实现,混合A星路径规划详解:从原理到实践,逐行源码分析Matlab版Hybrid AStar算法,逐行讲解hybrid astar路径规划 混合a星泊车路径规划 带你从头开始写hybridastar算法,逐行源码分析matlab版hybridastar算法 ,核心关键词: 1. Hybrid Astar路径规划 2. 混合A星泊车路径规划 3. Hybrid Astar算法 4. 逐行源码分析 5. Matlab版Hybrid Astar算法 以上信息用分号分隔的关键词为: Hybrid Astar路径规划; 混合A星泊车路径规划; Hybrid Astar算法; 逐行源码分析; Matlab版Hybrid Astar算法;,Hybrid A* 路径规划算法的 MATLAB 源码解析
2025-11-19 17:24:43 3.81MB gulp
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18 matlab六自由度机械臂关节空间轨迹规划算法 3次多项式,5次多项式插值法,353多项式,可以运用到机械臂上运动,并绘制出关节角度,关节速度,关节加速度随时间变化的曲线 可带入自己的机械臂模型绘制末端轨迹图 ,关键词: 18-Matlab; 六自由度机械臂; 关节空间轨迹规划算法; 3次多项式; 5次多项式插值法; 353多项式; 关节角度变化曲线; 关节速度变化曲线; 关节加速度变化曲线; 机械臂模型; 末端轨迹图。,MATLAB多项式插值算法在六自由度机械臂关节空间轨迹规划中的应用
2025-11-18 18:15:51 1.43MB istio
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内容概要:本文探讨了MATLAB环境下六自由度机械臂的关节空间轨迹规划算法,重点介绍了3次多项式、5次多项式插值法及353多项式的应用。通过这些方法,可以精确控制机械臂的运动,绘制出关节角度、速度和加速度随时间变化的曲线,以及末端轨迹图。文中详细解释了不同多项式插值法的特点和应用场景,强调了它们在提高机械臂运动精度和效率方面的作用。 适合人群:从事机器人技术研究、机械臂控制系统开发的研究人员和技术人员,尤其是对MATLAB有一定基础的读者。 使用场景及目标:① 使用3次多项式插值法进行简单但有效的轨迹规划;② 利用5次多项式插值法实现更平滑的运动控制;③ 运用353多项式进行高精度的轨迹规划并绘制末端轨迹图。 其他说明:本文不仅提供理论知识,还展示了实际操作步骤,帮助读者更好地理解和应用这些算法。
2025-11-18 17:24:45 2.04MB MATLAB 六自由度机械臂
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自由曲面加工在现代制造业中扮演着极其重要的角色,尤其在军事、汽车、模具设计等行业中应用广泛。传统的多轴机床加工通常采用单一的走刀路径,这在处理自由曲面时往往不易达到理想的效果。为了提高加工质量和效率,人们提出了多种刀具轨迹规划算法,其中包括参数线法、多面体法、截面法、等残留高度法和空间填充曲线法等。 然而,这些算法往往没有考虑到曲面的局部特征,从而导致在复杂曲面加工时效率低下和表面质量不佳。为此,本文作者李万军提出了一种新的刀具轨迹规划算法,该算法可以自适应地将曲面划分为多个区域,并生成合理且连续的多样式走刀轨迹。 该算法的核心在于两个方面:首先是通过曲率特征对曲面进行自适应分区;其次是引入权因子函数来改变Hilbert曲线的走向,以此生成各个区域内最优的走刀轨迹。Hilbert曲线是一种空间填充曲线,能够在连续的线性轨迹中覆盖整个曲面,这对于保持加工过程中的连续性至关重要。 本算法的优点在于能够整体缩短切削刀具路径,提高加工稳定性。由于整个曲面的走刀轨迹是连续无抬刀的,因此可以有效避免多次抬刀和接刀痕的出现,从而提高表面加工质量。 在算法中,曲面被自适应划分为若干区域,每个区域根据自身的曲率特征选择合适的走刀方式。这种分区方式可以基于模型等高线、凹凸特性、斜率等方法来决定。分区的目的在于能够针对不同区域生成合理的走刀轨迹,避免了简单应用单一走刀路径的局限性。 在实际应用中,该算法结合CAM软件中的区域分割功能,使得每个独立区域内的加工轨迹更加合理,并且实现了区域间刀具轨迹的自动连接,避免了转接处理问题。该算法的可行性和有效性通过实例得到验证。 关键词中的“刀具轨迹”指的是加工过程中刀具移动的路径;“分区域”意味着根据特定的曲面特征将曲面划分成若干子区域;“权因子函数”用于调整Hilbert曲线的走向,进而影响走刀轨迹的生成;而“Hilbert曲线”则是一种能够填充二维空间的连续曲线,被广泛应用于刀具轨迹规划中。 本研究得到了国家自然科学基金青年科学基金的资助,并提供了作者李万军的简介,指出其主要研究方向为数控技术,并提供了电子邮箱地址供进一步联系。
2025-10-29 22:07:08 456KB 首发论文
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基于深度强化学习(DRL)的DQN路径规划算法及其在MATLAB中的实现。DQN算法结合了深度学习和强化学习,能够在复杂的状态和动作空间中找到最优路径。文中不仅提供了完整的MATLAB代码实现,还包括了详细的代码注释和交互式可视化界面,使用户能直观地观察和理解算法的学习过程。此外,代码支持自定义地图,便于不同应用场景的需求。 适合人群:对深度强化学习感兴趣的研究人员和技术爱好者,尤其是希望深入了解DQN算法及其实际应用的人群。 使用场景及目标:适用于研究和开发智能路径规划系统,特别是在机器人导航、自动驾驶等领域。通过学习本文提供的代码和理论,读者可以掌握DQN算法的工作原理,并将其应用于各种迷宫求解和其他路径规划任务。 其他说明:为了确保算法的有效性和稳定性,文中提到了一些关键点,如网络结构的选择、超参数的优化、环境建模和奖励函数的设计等。这些因素对于提高算法性能至关重要,因此在实际应用中需要特别注意。
2025-10-29 21:18:17 480KB
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机械臂轨迹规划算法的研究进展,重点讨论了鲸鱼算法在353多项式时间最优解法中的应用,并对其进行了改进。文章首先概述了机械臂轨迹规划的重要性和挑战,接着深入探讨了鲸鱼算法的基本原理及其在多项式优化中的应用。随后,文章提出了时间最优轨迹规划的目标,并展示了鲸鱼算法在此方面的优势。此外,还对原始鲸鱼优化算法和改进后的版本进行了对比分析,突出了改进算法在处理复杂问题时的优越性能。最后,文章提供了带约束条件的Matlab源码实现,以便读者更好地理解和应用这些算法。 适合人群:从事机器人技术、自动化控制、机械臂轨迹规划等领域研究的专业人士和技术爱好者。 使用场景及目标:适用于需要深入了解机械臂轨迹规划算法及其优化方法的研究人员,特别是那些希望通过Matlab实现具体算法并进行实验验证的人群。目标是掌握鲸鱼算法及其改进版本的应用技巧,提高机械臂运动轨迹规划的效率和准确性。 其他说明:本文不仅提供了理论分析,还包括具体的代码实现,有助于读者将理论知识转化为实际操作技能。同时,通过对不同算法的对比分析,可以帮助读者选择最适合特定应用场景的优化方法。
2025-10-24 11:22:19 348KB
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利用Matlab实现传统A星算法及其改进版本的方法。首先展示了传统A星算法的基本原理和核心代码,然后逐步介绍并实现了三项关键改进措施:提高搜索效率(引入权重系数)、减少冗余拐角(优化路径选择)以及路径平滑化处理(采用梯度下降+S-G滤波)。通过对20x20栅格地图的实验数据对比,改进后的A星算法在搜索时间、路径长度、拐角次数和平滑度等方面均表现出显著优势。 适合人群:对路径规划算法感兴趣的科研人员、学生或者开发者,尤其是那些希望深入了解A星算法内部机制及其优化方法的人群。 使用场景及目标:适用于需要高效路径规划解决方案的研究项目或实际应用中,如机器人导航系统的设计与开发。通过学习本文提供的理论知识和技术手段,可以帮助读者掌握如何针对特定应用场景调整和优化路径规划算法。 其他说明:文中提供了详细的代码片段和注释,便于读者理解和复现实验结果。同时提醒读者先确保能够正确运行基础版本后再尝试获取完整的改进版代码。
2025-10-23 21:04:46 1.53MB
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强化学习是一种人工智能领域的学习方法,它让智能体通过与环境的交互来学习最优策略,以最大化长期奖励。动态规划(Dynamic Programming,DP)是强化学习中的一个基础算法,尤其适用于解决离散时间、离散状态空间的问题。在这个“强化学习之动态规划算法MATLAB演示程序”中,我们将深入探讨动态规划在强化学习中的应用,并了解如何用MATLAB来实现这一算法。 动态规划通常用于解决多阶段决策问题,它可以将复杂问题分解为更小的子问题,然后逐个求解。在强化学习中,动态规划通常用于计算贝尔曼方程,这是一组描述智能体在环境中如何根据当前状态和动作来最大化未来奖励的方程。主要有两种类型的动态规划方法:价值迭代和策略迭代。 1. 价值迭代(Value Iteration):这是一种基于策略评估的算法,它不断更新每个状态的价值估计,直到收敛到最优值函数。价值迭代的基本步骤包括: - 初始化所有状态的价值函数为任意值。 - 对每个状态执行以下操作:计算该状态下所有可能动作的预期回报,选取最大值并更新该状态的价值。 - 当状态价值的改变小于某个阈值时,停止迭代,此时得到的是最优值函数。 2. 策略迭代(Policy Iteration):这是一种结合策略评估和策略改进的算法,它在策略评估和策略改进两个步骤间交替进行,直到找到最优策略。 - 策略评估:给定一个策略,计算其对应的值函数,直到收敛。 - 策略改进:基于当前的值函数,找出一个更好的策略,如贪婪策略,即选择每个状态下能获得最大期望回报的动作。 - 重复这两个步骤,直至策略不再改变,即找到了最优策略。 MATLAB是一种强大的编程环境,尤其适合数值计算和数据分析。在MATLAB中实现强化学习的动态规划算法,你需要理解矩阵操作、循环和条件语句等基本概念。文件名“RL_DP”很可能包含一系列示例代码,这些代码可能涵盖上述两种动态规划算法的实现,以及如何构建状态转移矩阵和奖励函数。 对于强化学习初学者来说,理解并动手实现这些算法是非常有益的。不仅可以帮助他们巩固理论知识,还能让他们在实践中遇到问题,从而加深对强化学习的理解。通过MATLAB的可视化功能,还可以观察到算法在不同环境下的行为,这对于理解和调试算法至关重要。 在学习这个MATLAB程序时,建议先熟悉动态规划的基本概念,然后逐步分析代码,理解每一步的目的和作用。同时,尝试修改参数或环境设置,观察这些变化如何影响结果,这样可以更好地掌握动态规划在强化学习中的应用。
2025-10-14 21:57:37 32KB matlab 动态规划 强化学习
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基于Carsim和Simulink的变道联合仿真:融合路径规划算法与MPC轨迹跟踪,可视化规划轨迹适用于弯道道路与变道,CarSim与Simulink联合仿真实现变道:路径规划算法+MPC轨迹跟踪算法的可视化应用,适用于弯道道路与变道功能,基于Carsim2020.0与Matlab2017b,carsim+simulink联合仿真实现变道 包含路径规划算法+mpc轨迹跟踪算法 带规划轨迹可视化 可以适用于弯道道路,弯道车道保持,弯道变道 Carsim2020.0 Matlab2017b ,carsim;simulink联合仿真;变道;路径规划算法;mpc轨迹跟踪算法;轨迹可视化;弯道道路;弯道车道保持;Carsim2020.0;Matlab2017b,CarSim联合Simulink实现弯道轨迹规划与变道模拟研究
2025-09-21 14:50:31 1013KB
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