一种用于四足机器人逆运动学求解的改进天牛须算法研究.pdfVIP

２０２５年４月机械科学与技术Ａｐｒｉｌ２０２５

第４４卷第４期ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＡｅｒｏｓｐａｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｏｌ．４４Ｎｏ．４

邱斌，冯科，王云霄．一种用于四足机器人逆运动学求解的改进天牛须算法研究［Ｊ］．机械科学与技术，２０２５，４４（４）：６０１⁃６０８

一种用于四足机器人逆运动学求解的

改进天牛须算法研究

１，２２２

邱斌，冯科，王云霄

（１．广西嵌入式技术与智能系统重点实验室，广西桂林５４１００４；

２．桂林理工大学计算机科学与工程学院，广西桂林５４１００４）

摘要：针对求解四足机器人逆运动学时传统方法运算量大、稳定性差且收敛耗时长等问题，提出一

种适用于１２自由度四足机器人的改进天牛须算法。该算法首先在每次迭代时约束天牛朝向转角

范围，提高算法的空间有哪些信誉好的足球投注网站能力；其次，引入适应度的历史信息进行步长自适应更新，设置与目标精

度关联的基本步长进行局部有哪些信誉好的足球投注网站，提升算法的后期收敛性能；最后，构造适应度函数描述机器人足

端位姿误差，通过最小化适应度求解逆运动学问题。仿真结果表明，所提算法在求解１２自由度四

足机器人的逆运动学时具有较好的收敛性，求解精度高。

关键词：四足机器人；逆运动学；适应度；天牛须算法

中图分类号：ＴＰ２７文献标志码：Ａ

ＤＯＩ：１０．１３４３３／ｊ．ｃｎｋｉ．１００３⁃８７２８文章编号：１００３⁃８７２８（２０２５）０４⁃０６０１⁃０８

ＡｎＩｍｐｒｏｖｅｄＢｅｅｔｌｅＡｎｔｅｎｎａｅＳｅａｒｃｈＡｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆＳｏｌｖｉｎｇ

ＩｎｖｅｒｓｅＫｉｎｅｍａｔｉｃｓｏｆＱｕａｄｒｕｐｅｄＲｏｂｏｔ

１，２２２

ＱＩＵＢｉｎ，ＦＥＮＧＫｅ，ＷＡＮＧＹｕｎｘｉａｏ

（１．ＧｕａｎｇｘｉｋｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｍｂｅｄｄｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＳｙｓｔｅｍ，Ｇｕｉｌｉｎ５４１００４，Ｇｕａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ；

２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕｉｌｉｎ５４１００４，Ｇｕａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｄｒａｗｂａｃｋｓｏｆｌａｒｇｅｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ，ｐｏｏｒｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｓｌｏｗｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ

ｍｅｔｈｏｄｕｓｅｄｉｎｔｈｅｉｎｖｅｒｓｅｋｉｎｅｍａｔｉｃｓｏｆ１２⁃ＤＯＦ（ｔｗｅｌｖｅ⁃ｄｅｇｒｅｅ⁃ｏｆ⁃ｆｒｅｅｄｏｍ）ｑｕａｄｒｕｐｅｄｒｏｂｏｔ，ａｎｉｍｐｒｏｖｅｄｂｅｅｔｌｅ

ａｎｔｅｎｎａｅｓｅａｒｃｈａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｃｏｎｓｔｒａｉｎｓｔｈｅｒｏｔａｔｉｏｎａｎｇｌｅｏｆｂｅｅｔｌｅ′ｓｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｆｏｒ

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ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｆｉｔｎｅｓｓｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｆｏｒａｄａ