摘要:針對(duì)多自由度機(jī)械臂在采摘過(guò)程中出現(xiàn)的路徑規(guī)劃速度慢、路徑成本高以及因視覺(jué)定位誤差和機(jī)械臂關(guān)節(jié)位置誤差引起的采摘失敗問(wèn)題,,提出了結(jié)合視覺(jué)伺服的改進(jìn)隨機(jī)快速搜索樹算法(Improved rapidly-exploring random trees with visual servoing, VS-IRRT),,具體包括改進(jìn)RRT算法和基于平移控制器的視覺(jué)伺服方法。改進(jìn)的RRT算法通過(guò)使用基于超橢球引力偏置的采樣方法和密度減小策略,,增加樹拓展的目的性,,減小了樹的采樣密度,提高路徑規(guī)劃效率,;引入貪心思想和B樣條曲線,,剔除多余節(jié)點(diǎn),對(duì)剩下折線進(jìn)行平滑處理,,優(yōu)化路徑在機(jī)械臂上的實(shí)施效果;結(jié)合基于平移控制器的視覺(jué)伺服控制,,減小了定位誤差對(duì)采摘過(guò)程的影響,。使用Matlab分別對(duì)改進(jìn)RRT算法和基于平移控制器的視覺(jué)伺服在二維和三維空間中進(jìn)行仿真模擬試驗(yàn),結(jié)果表明,,改進(jìn)的RRT算法的采樣點(diǎn)數(shù)較RRT*-connect算法減少92.9%,,規(guī)劃時(shí)間較RRT*-connect算法減少86.1%,路徑成本較RRT算法也減少35.2%,。使用六自由度機(jī)械臂進(jìn)行采摘試驗(yàn),,VS-IRRT算法的采摘速度比RRT*-connect算法提升48.36%,路徑成本相較RRT減少17.14%,,采摘成功率提升2.1個(gè)百分點(diǎn),,所以在特定的采摘應(yīng)用場(chǎng)景,尤其在農(nóng)業(yè)采摘場(chǎng)景中,,VS-IRRT算法能夠提升機(jī)械臂采摘的綜合性能,。