基于改进TEB的机器人电机运动规划算法.docx

基于改进TEB的机器人电机运动规划算法

目录

内容概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.1研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.2研究意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.3文献综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.3.1TEB算法概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.3.2TEB算法的改进研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.3.3电机运动规划算法研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

改进TEB算法原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.1TEB算法基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.1.1TEB算法的数学模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

2.1.2TEB算法的求解方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.2改进策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.2.1优化目标函数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.2.2提高鲁棒性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.2.3减少计算量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

电机运动规划算法设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.1电机运动模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

3.1.1电机动力学模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

3.1.2电机运动学模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

3.2基于改进TEB的运动规划流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

3.2.1初始状态设定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

3.2.2目标轨迹规划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

3.2.3电机运动控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

实验验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

4.1实验平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

4.1.1硬件平台．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

4.1.2软件平台．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

4.2实验方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

4.2.1实验环境与场景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

4.2.2实验评价指标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

4.3实验结果与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

4.3.1实验数据展示．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

4.3.2结果对比分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

1.内容概览

本章节将详细介绍一种基于改进技术可扩展边界(TechnologyEnhancedBoundary)的机器人电机运动规划算法，旨在提供一个高效、精确且适应性强的解决方案。该算法通过优化电机运动路径和时间，以最小化能量消耗和提高系统的响应速度，从而实现更高效的机器人的操作。

首先，我们将介绍TEB的基本概念及其在运动规划中的应用背景。接着