2026年度  第4期


标题:基于控制输入的套袋机器人轨迹优化
作者:李井建 张宏利 刘树林 李楠
作者单位:上海大学机电工程与自动化学院,上海 200444
关键字:差速驱动;轨迹优化;jerk平滑性;时间最优
摘要:针对水蜜桃幼果套袋作业中差速驱动移动底盘面临的路径离散性强、频繁转向、启停等实际问题,提出了一种兼顾执行时间与轨迹平滑性的轨迹优化方法。该方法基于差速移动机器人运动学特性,构建以轨迹执行时间与jerk平滑性为联合目标函数的非线性优化模型,并引入速度、加速度及jerk的连续性约束。通过与最短时间优化和最小jerk(速度二阶导数)优化两类单目标方法进行对比实验,评估各类优化目标在轨迹平滑性与执行效率方面的表现。实验结果表明,所提方法在保证轨迹可执行性的同时,有效提升了轨迹光滑性与控制输入的可控性,为水蜜桃幼果套袋作业中的轨迹规划提供了一种高效可行的优化方案。