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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学申请的专利一种基于动态候选池引导和碰撞节点启发的机械臂快速路径规划方法及系统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：CN119057774B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-06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：202411171896.X，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种基于动态候选池引导和碰撞节点启发的机械臂快速路径规划方法及系统是由张立宪;肖广洲;丁一航;董逸飞;朱益民;林泽峰;刘阳光;王越设计研发完成，并于2024-08-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于动态候选池引导和碰撞节点启发的机械臂快速路径规划方法及系统在说明书摘要公布了：本发明提供了一种基于动态候选池引导和碰撞节点启发的机械臂快速路径规划方法及系统，属于机械臂路径规划领域。为了解决现有机械臂路径规划算法因概率性目标偏执扩展方式造成的随机树多次重复扩展失败和路径规划时间成本高的问题。本发明在现有RRTs算法的基础上，提出了一种基于动态候选池引导和碰撞节点启发的机械臂快速路径规划方法，引导最邻近节点的最佳选择和调节碰撞节点的扩展方向，提高机械臂路径规划效率和缩短路径规划时间成本，实现随机树朝向目标节点方向快速扩展生成无碰撞节点，进而大大提高机械臂路径规划效率和降低路径规划的时间成本。

本发明授权一种基于动态候选池引导和碰撞节点启发的机械臂快速路径规划方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于动态候选池引导和碰撞节点启发的机械臂快速路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：S100、建立地面惯性坐标系、机械臂基座坐标系和机械臂各关节坐标系，根据机械臂作业任务需求，确定机械臂初始构型Θstart和目标构型Θgoal；构建环境障碍物的碰撞包围盒模型，并确定所有障碍物的碰撞包围盒模型的三维尺寸及位姿坐标；S200、在机械臂关节空间中同时创建两棵相互吸引的随机树Etree1和随机树Etree2，随机树Etree1以机械臂的初始构型Θstart为起始节点，以目标构型Θgoal为目标节点；随机树Etree2以机械臂的目标构型Θgoal为起始节点，以初始构型Θstart为目标节点；随机树Etree1和随机树Etree2交替扩展新节点；S300、给定目标偏向基准概率βgoal∈[0,1]，按均匀概率产生随机数βrand＝Rand1,1，若随机数βrand小于基准概率βgoal，则在关节空间中随机生成Θrand作为采样点Θsample，并基于最小化加权欧几里德距离从随机树Etree1中找到与Θsample最邻近的节点Θnearest；若随机数βrand大于或等于基准概率βgoal，则选择目标节点Θgoal作为采样点Θsample，并基于最小化加权欧几里德距离成本，从候选池Eunexplored的现有节点中选择最接近采样点Θsample的最邻近节点Θnearest；S400、在步骤S300获取采样点Θsample的最邻近节点Θnearest后，从Θnearest出发沿Θnearest和Θsample的连线方向Θdir按照预定步长θstep扩展生成新节点Θnew，判断Θnearest与Θnew的连线是否与障碍物发生碰撞，若不发生碰撞则把新节点Θnew添加到随机树Etree1中；若发生碰撞则基于原扩展方向Θdir转向得到新扩展方向Θver_unit，然后让最邻近节点Θnearest沿新扩展方向Θver_unit扩展得到新节点Θnew，并再次判断Θnearest与Θnew的连线是否与障碍物发生碰撞，若再次发生碰撞则舍弃Θnew并跳转执行步骤S300，若不发生碰撞则把成功生成的新节点Θnew添加到随机树Etree1中；S500、当随机树Etree1成功扩展得到新节点Θnew后，将新节点Θnew与随机树Etree2上的所有节点逐一配对，按照距离由近及远进行捷径连接，并在连线上按照给定步长θstep_collision进行插值点碰撞检测，若未检测到捷径连接线上所有插值点都无碰撞的配对节点则交换两棵随机树并跳转执行步骤S300；若找到无碰撞的配对节点，则表明两棵随机树Etree1和Etree2已成功连接，然后按照生长步长θstep在配对节点间补入新节点Θadd，并添加到随机树Etree1中；S600、在Etree1和Etree2中分别从连接处的Θnew和Θother出发逐节点回溯到各自的起始节点，得到一条由一系列离散节点有序连接而成的路径Πpath，由此获得机械臂从初始构型Θstart运动到目标构型Θgoal的无碰撞路径。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人哈尔滨工业大学，其通讯地址为：150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。