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龙图腾网获悉河海大学申请的专利一种基于构型空间采样算法的机械臂运动规划方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：CN117162101B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-27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：202311365927.0，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种基于构型空间采样算法的机械臂运动规划方法是由苑明海;舒瑞;孙英杰;梁振宇;顾文斌;裴凤雀设计研发完成，并于2023-10-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于构型空间采样算法的机械臂运动规划方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于构型空间采样算法的机械臂运动规划方法，该方法包括：确定机械臂运动学模型；初始化构型空间，确定起始位姿与目标位姿对应的关节角；将笛卡尔空间中的地图向构型空间映射；根据优化后的采样算法在构型空间搜索并得到一条无碰撞路径。本申请采用构建引力势场、进行二次采样、膨胀目标节点的策略引导节点扩展，通过自适应步长、动态目标偏置与动态检索的策略优化扩展过程，能够在较短时间内完成规划，并减小路径代价，算法的规划效率与规划效果显著提升。

本发明授权一种基于构型空间采样算法的机械臂运动规划方法在权利要求书中公布了：1.一种基于构型空间采样算法的机械臂运动规划方法，其特征在于，包括以下步骤： 根据机械臂构型与几何参数进行运动学建模，建立运动学模型； 初始化构型空间，基于建立的运动学模型，求解机械臂起始状态与目标状态对应的关节角，作为机械臂在构型空间中的起始节点与目标节点； 通过蒙特卡洛法将笛卡尔空间中机械臂与障碍物的碰撞关系映射到构型空间； 基于构型空间和机械臂在构型空间中的起始节点与目标节点，通过采样策略进行节点拓展，并对拓展的新节点进行父节点重选与区域重连，循环执行节点拓展，直到拓展的新节点进入目标节点的膨胀范围，生成无碰撞路径； 基于构型空间和机械臂在构型空间中的起始节点与目标节点，通过采样策略进行节点拓展，并对拓展的新节点进行父节点重选与区域重连，循环执行节点拓展，直到拓展的新节点进入目标节点的膨胀范围，生成无碰撞路径，包括： 步骤A：从起始节点qstart开始在构型空间中随机采样获得随机节点qrand，从距离随机节点最近的树节点qnearest出发向qrand方向经过一步长λ得到第一个新节点qnew1，判断当前路径是否发生碰撞，若未发生碰撞将该节点保存至节点树中；若发生碰撞，舍弃qnew1，重新采样； 步骤B：判断新节点qnew1是否进入目标节点qgoal的膨胀范围，进入膨胀范围后，直连qnew1与目标节点，完成规划；若未进入，以qnew1为圆心，r为检索半径对新节点进行父节点调整与区域重连，完成局部优化； 步骤C：计算新节点qnew1处的势场合力，沿着势场合力方向前进λ生成另一个新节点qnew2； 步骤D：判断另一个新节点qnew2是否进入目标节点qgoal的膨胀范围，若进入膨胀范围后，直连qnew2与目标节点，完成规划；若未进入，以qnew2为圆心，r为半径对新节点进行父节点调整与区域重连，完成局部优化； 步骤E：循环步骤B-D，直到生成的新节点进入目标节点qgoal的膨胀范围，输出一系列从起始节点到目标节点的节点序列，得到一条从qstart到qgoal的路径点，完成规划； 计算新节点qnew1处的势场合力，包括： 其中，Fnew1表示势场合力，表示势场引力，表示势场斥力； Fattq表示q节点处的势场引力，Frepq表示q节点处的势场斥力，▽表示求梯度，ξ表示引力尺度因子，ρq,qgoal表示当前节点与目标节点之间的距离，η为斥力尺度因子，ρq,qobs表示物体和障碍物之间的距离，ρ0表示障碍物的影响范围。

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