空间6R机械臂位置逆解的复合形差分进化算法.pdfVIP

学兔兔 第50卷第 15期 机 械 工 程 学 报 Vol1．5O NO．15 2014 年 8 月 JOURNALOFMECHANICALENGINEERING Aug． 20 14 DoI：10．3901／JM E．2014．15．045 空间6R机械臂位置逆解的复合形差分进化算法木 何 兵 ，2 车林仙 刘初升 黄勇刚4 (1．中国矿业大学机 电工程学院 徐州 221116； 2．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； 3．重庆工程职业技术学院机械工程学院 重庆 400037； 4．重庆工商大学机械工程学院 重庆 400067) 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(Differentialevolution 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(AdaptivedivisioncomplexDEalgorithm。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／best2／b／in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 中图分类号：TH112；TP18 ComplexDifferentialEvolutionAlgorithm forInverseKinematicsof Spatial6R RobotM anipulators HEBing ‘ CHELinxian LIUChusheng HUANG Yonggang f1．SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，ChinaUniversity ofM iningandTechnology,Xuzhou22l116； 2．KeyLaboratoryforIntelligentOptimizationofConstructionM achinery ofLuzhouCity’ LuzhouVocationalandTechn icalCollege，Luzhou646005； 3．SchoolofMechanicalEngineering，ChongqingInstituteofEngineering，Chongqing400037； 4．CollegeofMechanicalEngineering，ChongqingBusinessandTechnologyUniversity,Chongqing400067) Abstract：A6一DOFStautliindustrialrobotmanipulatorofTX60typeisregardedastheresearchobject．andthennonlinearequations raeconstructedtosolveitsinversepositionalpr