项目编号：202313631023

项目名称：基于优化A*算法的多自由度工业机械臂路径规划

执行时间：2023年6月至2024年5月

项目成员：王耀兴、刘奕博、王传政                        

指导教师：陈艳秋（副教授） 计算机与人工智能系

项目简介：

基于优化A*算法的工业机械臂路径规划项目径规划项目，旨在通过优化A*算法，实现对工业机械臂的高效、准确、可靠的路径规划。6.旨在通过优化A*算法，实现对工业机械臂的高效、准确的路径规划。选择合适的工业机械臂和相关传感器，建立机械臂的数学模型，将机械臂的工作空间离散化为一个网格图，设置代价函数，用于评估从起点到达某一姿态的难易程度。在传统的A*算法的基础上，结合实际应用需求，对算法进行优化，采用更加精确的代价函数、优化启发函数、引入动态障碍物等。对机械臂路径规划系统进行测试，对系统进行优化，提高路径规划的准确性和效率。

创新点：

1.采取跳点筛选策略：针对Ａ*运算速度慢的问题，首先筛选节点进行扩展，扩展过程中使用跳点代替A *算法中大量可能被添加到OpenList 和 CloseList的不必要节点。

2.使用动态启发函数：不同的启发式函数的选择对应着不同算法的运行效率，合适的启发式函数可以极大提升A*算法的效率。

3.路径曲线拟合：对邻域改进后的动态跳点A*算法生成的路径点做曲线拟合，生成一条光滑的轨迹。

4.减少搜索邻域：根据邻域选取规则将基础A*算法的8个搜索邻域减少为5个。

取得成果：

1.2023年中国大学生计算机设计大赛全国三等奖，辽宁省二等奖；

2.2023年iCAN创新创业大赛，辽宁省三等奖；

3.实际应用软件：机械臂+控制软件。

心得体会：

   （1）细节决定成败：在项目实施过程中，我深刻体会到了细节的重要性。一个小小的参数调整或代码优化都可能对最终结果产生重大影响。因此，在项目中需要注重细节，确保每一步都做到最好。

（2）持续学习与改进：算法优化是一个持续的过程，需要不断学习新的知识和技术，不断改进和完善算法。这让我认识到了持续学习与改进的重要性，并激发了我对新技术和新知识的探索欲望。

（3）团队协作至关重要：项目实施过程中，我体会到了团队协作的重要性。一个优秀的团队可以相互支持、共同进步，从而取得更好的成果。因此，在未来的学习和工作中，我将更加注重与他人的合作与交流。

相关图片：

图1 机械臂路径规划                          图2 机械臂模拟物流