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龙图腾网获悉北京熠视科技有限公司申请的专利一种基于机械臂的改进RRT路径规划算法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116619379B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310687600.9，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种基于机械臂的改进RRT路径规划算法是由张子萱;王春彦;施熠设计研发完成，并于2023-06-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于机械臂的改进RRT路径规划算法在说明书摘要公布了：本发明公开了机械臂路径规划技术领域的一种基于机械臂的改进RRT路径规划算法，具体步骤如下，S1、获得规划算法初始参数；S2、开启改进RRT路径规划算法；S3、执行循环；S4、回溯父节点得到路径；S5、得到最终路径，设计了目标趋向系数k，使得节点拓展的方向更加灵活，柔和地趋向于目标方向，并在节点拓展步骤中，目标趋向系数k受到障碍物检测、灵巧工作空间检测的影响，可以更加贴合机械臂这一工作对象的特点，减少无效拓展节点个数，可行性检测在目标趋势系数计算和路点检测两方面都进行，但目标趋势系数计算的检测目的是调整新节点的方向，避免向工作空间外和障碍物方向的无效扩展。

本发明授权一种基于机械臂的改进RRT路径规划算法在权利要求书中公布了：1.一种基于机械臂的改进RRT路径规划算法，其特征在于：具体步骤如下， S1、获得规划算法初始参数：初始参数是改进算法开始执行的必要条件，需要在算法执行前获得，初始参数包含以下几项内容，包括路径的起点终点三维坐标、路径规划算法的步长stepsize、阈值循环次数N； S2、开启改进RRT路径规划算法，将起点加入树T，即将起点作为根节点，后续逐步增加叶子节点，形成扩展树； S3、执行循环：循环部分主要对应了步骤S2，主要完成了树T中叶子节点的添加，通过不断循环逐步形成了以起点为根节点的扩展树； 所述步骤S3包括如下步骤：S31，由于机械臂的灵巧工作空间很难用数学方法精准表述，因此设机械臂展开的最大臂长为半径r，将采样空间粗略定为半径为r的球体空间，在其中进行随机采样，获得随机点qrand； S32，获得随机点qrand后，分别计算树T中所有点与随机点qrand的欧氏距离，选择距离最近的一个点作为最近点qnear，由qnear向后延申新节点； S33，计算目标趋向系数k：此步骤k用于表示新节点更趋向于目标方向还是随机点的方向，0＜k＜1，每次循环时将k的值初始化为0.1，首先在获得随机点qrand后，首先检测以随机点qrand的三维坐标求机械臂逆解时，是否符合关节限制，若符合，则checkfeasibility＝1，反之checkfeasibility＝0；当checkfeasibility＝1时，k＝k+mf，mf为随机点qrand在工作空间内的偏置系数；进一步，检测随机点qrand是否落在障碍物内，若不在障碍物内，则checkcollision＝1，反之checkcollision＝0；当checkcollision＝1时，k＝k+mc，mc为随机点qrand在不在障碍物区域内的偏置系数；由于机械臂的工作空间基本是连续平滑的，且要避免规划机械臂末端进入非机械臂工作空间的区域，因此设置0.1≤mc≤mf，mc+mf+0.1≤0.9； 计算目标趋向系数k进一步用于在步骤S34中计算新拓展节点qnew； S34，通过k、qrand、qnear计算新拓展节点qnew：主要通过公式1来计算新拓展节点qnew： 其中，stepsize为在步骤S12提前设置的算法步长，a为变步长系数，设置为一个正常数，用于避免随机点qrand与最近点qnear过近导致算法锁死的情况，合适取值范围为1＜a≤5；与传统RRT算法中相同，表示随机点qrand、终点qgoal与最近点qnear的欧氏距离； 结合步骤S33与S34来看，在目标趋向系数k为初值0.1的状态下，随机点qrand随机获得，对qrand的置信度较低，此时计算得到的新拓展节点qnew更偏向于目标方向；通过步骤S33的两类检测，可以将新拓展节点qnew的方向逐步向qrand更靠近，使得新节点更柔和地趋向目标，以尽量小的代价绕过障碍且将节点保持在工作范围内； S35，使用函数q_Check判断qnew是否符合两类约束：新拓展节点qnew的检测方法，函数q_Check主要分为两部分，其中q_Checkfeasibility表示新拓展节点qnew在机械臂灵巧工作空间内，在机械臂的关节空间内可达；q_Checkcollision表示以新拓展节点qnew与步骤S32得到的最近点qnear为两端点的路径与障碍物地图无碰撞，在q_Checkfeasibility、q_Checkcollision这两项检测都满足时，函数q_Check结果Flag＝1，将新拓展节点qnew加入树T中，作为最近点qnear的子节点；若Flag＝0，则新拓展节点qnew不满足要求，重新执行S3步骤； S36，结合步骤S35结果判断是否结束循环：在步骤S35的结果为Flag＝1的前提下，验证新拓展节点qnew是否在距离目标点的阈值范围内，即是否成立，若满足则结束循环，进入步骤S4；若不满足则继续执行步骤S3； S4、回溯父节点得到路径：结束循环后，根据最后一次循环的qnew以及树T回溯父节点； S5、得到最终路径：通过步骤S4的回溯，找到的所有节点按序排列，即为最终计算得到的路径路点，所有路点既在笛卡尔空间下有距离较优性，且通过步骤S35的检测，保证了所有路点对于机械臂而言一定可行，不需要转换至关节空间再进行验证。

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