基于改进蜂群算法的湿喷机械臂逆解研究

作     者：陈鹤天 程文明 杜润 张志鹏 CHEN Hetian;CHENG Wenming;DU Run;ZHANG Zhipeng

作者机构：西南交通大学机械工程学院成都610031 西南交通大学轨道交通运维技术与装备四川省重点实验室成都610031 

出 版 物：《机械传动》 (Journal of Mechanical Transmission)

年 卷 期：2025年第49卷第1期

页      面：74-80页

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：四川省重点研发项目(2022YFG0241) 川藏铁路隧道智能拱锚喷融合支护装备关键技术研究(2023YFG0182) 四川省科技计划资助项目(2023YFG0182) 

主　　题：逆运动学 混沌映射 Levy飞行 自适应 湿喷机器臂 

摘      要：【目的】湿喷机械臂为8自由度的冗余机械臂且带有移动关节,其逆运动学求解困难,因此,设计了一种改进蜂群算法。【方法】首先,利用D-H法建立机械臂运动学模型,以末端位姿误差和最佳柔顺性为优化目标,构建多约束目标函数;然后,引入混沌映射对蜜源进行初始化,再引入Levy飞行,改变雇佣蜂搜索策略,并通过自适应调整跟随蜂更新步长,提升种群多样性和算法的收敛速度;最后,利用Matlab编程进行了仿真验证。【结果】结果表明,该算法的收敛速度和求解精度都优于传统的蜂群算法、混沌蜂群算法和粒子群算法,证明了算法的可行性,为湿喷机械臂逆运动学的求解提供了一种新的途径。