末端轨迹给定的混凝土泵车路径规划王欣1金辉1曹旭阳1高顺德1,2明书君1金春梅3大连理工大学机械工程学院大连116024；2.大连理工大学工程机械研究所（徐州分所）徐州211004；3.大连益利亚工程机械有限公司大连116025）摘要：针对末端轨迹给定的混凝土泵车路径规划问题(TheProblemofGivenTargetPositionPathPlanningofConcretePumpVehicle，简称PPCPVESP问题)，首先建立泵车路径规划问题的数学模型，包括定义泵车路径规划问题、在姿态空间内表示泵车的姿态、定义路径长度的表示方法，然后将给定的末端轨迹做离散化处理、采用一种改进的RRT算法——多个姿态点与单个轨迹离散点相映射的双向多步扩展RRT算法(TraceGivenConConRRT)求解泵车路径规划问题。对于TraceGivenConConRRT算法：每个离散的末端轨迹点都可以映射多个姿态点使找到的路径具有多样性；另外为了有效提高搜索效率及最终路径的质量该算法使采样点的生成以一定概率偏向末端轨迹的起始点与终止点，同时使生成的新姿态点与其父节点具有最小距离；针对TraceGivenConConRRT算法特点，使算法的结束条件分为三种情况。文章最后将TraceGivenConConRRT算法应用于臂架末端轨迹为往复直线和正弦曲线的两个案例中，证明了该算法应用于PPCPVESP问题的可行性与有效性。关键词：混凝土泵车路径规划RRT中图分类号：TU646PathPlanningofConcretePumpVehiclewithEnd-effector'sSpecifiedPathWANGXin1JINHui1CAOXuyang1GAOShunde1,2MINGShujun1JINChunmei3SchoolofMechanicalEngineering,DalianUniversityofTechnology,Dalian116024;2.XuZhouFilialeofConstructionMachineryResearchCenterofDUT,XuZhou221004;3.DalianYILIYAConstructionMachineryCo.,Ltd.,Dalian116025)Abstract：Inordertosolvetheproblemofpathplanningofconcretepumpvehiclewithend-effector'sspecifiedpath(PPCPVESPproblem),firstofall,thispapersetsupthemathematicmodel,whichincludesdefiningtheproblemforconcretepumpvehicle’spathplanning,describingtheconcretepumpvehicle’sstateinconfigurationspaceandthepathlength.Thendispersestheend-effector’spathsandusesanimprovedRRTalgorithm,multiconfigurationpointsoftherandomtreemappedwithadispersepointandbi-directionalRRTwithmulti-stepextension(TraceGivenConConRRT),tosolvethePPCPVESPproblem.Multiconfigurationpointsoftherandomtreemappedwithadispersepointmakethepathvarious;Forincreasingthesearchefficiencyandthepathquality,thisalgorithmgeneratestherandomconfigurationbiastothestartpointandendpointoftheEnd-effector'spathbycertainprobabilityandmakesthenewconfigurationhavingtheleastcostwithitsparentconfiguration.Inthreeconditionsthealgorithmcanbeended.FinallytheTraceGivenConConRRTalgorithmisappliedtotwocasesinwhichtheend-effector’strajectoriesarereciprocatinglineandsinecurve,