[發明專利]一種帶臂無人機多點檢測操作規劃方法

在審

• 申請號: 202310620592.6
• 申請日: 2023-05-29
• 公開（公告）號: CN116644581A
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 趙素平;陳超波;高嵩;杜鈺霜;閻坤;閆姣姣
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06N3/126;G06F111/06
• 代理公司: 西安鼎邁知識產權代理事務所(普通合伙) 61263
• 代理人: 劉喜保

1.一種帶臂無人機多點檢測操作規劃方法，其特征在于，包括：

構建帶臂無人機系統運動學模型；

構建基于帶臂無人機多點檢測操作規劃的數學優化模型；

采用改進遺傳算法對所述基于帶臂無人機多點檢測操作規劃的數學優化模型求解。

2.根據權利要求1所述的一種帶臂無人機多點檢測操作規劃方法，其特征在于，所述構建帶臂無人機系統運動學模型包括：

構建所述帶臂無人機系統各部分的位置表達式；

根據所述位置表達式構建所述帶臂無人機系統各部分的速度表達式；

根據所述速度表達式構建所述帶臂無人機系統運動學模型。

3.根據權利要求1所述的一種帶臂無人機多點檢測操作規劃方法，其特征在于，所述構建基于帶臂無人機多點檢測操作規劃的數學優化模型包括：

構建目標函數；

構建機械臂運動軌跡表達式；

根據所述目標函數和所述機械臂運動軌跡表達式構建所述基于帶臂無人機多點檢測操作規劃的數學優化模型。

4.根據權利要求3所述的一種帶臂無人機多點檢測操作規劃方法，其特征在于，所述構建目標函數包括：

構建考慮帶臂無人機系統運動時間最優的目標函數；

構建考慮機械臂運動對無人機基座擾動最小的目標函數；

根據所述考慮帶臂無人機系統運動時間最優的目標函數和所述考慮機械臂運動對無人機基座擾動最小的目標函數構建考慮所述時間最優和所述擾動最小同時要求的目標函數。

5.根據權利要求3所述的一種帶臂無人機多點檢測操作規劃方法，其特征在于，所述構建機械臂運動軌跡表達式包括：

采用分段的正弦多項式函數描述所述機械臂每個關節角度變化情況；

對所述關節角度變化情況求導，得到關節角速度變化情況。

6.根據權利要求1所述的一種帶臂無人機多點檢測操作規劃方法，其特征在于，所述采用改進遺傳算法對所述基于帶臂無人機多點檢測操作規劃的數學優化模型求解包括以下步驟：

a、初始化種群，包括種群個體數、染色體組成、最大迭代次數；

b、計算每個個體的適應度值；

c、判斷是否滿足終止條件，若滿足，則輸出最優解并終止，若不滿足，則繼續下一步；

d、執行復制、交叉和變異操作，并轉至b。

7.根據權利要求1所述的一種帶臂無人機多點檢測操作規劃方法，其特征在于，所述改進遺傳算法中的每條染色體包括：

待檢測點序列、與所述待檢測點序列對應的關節向量序列以及描述關節角度變化情況的分段正弦多項式未知系數。