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龙图腾网获悉山东建筑大学申请的专利一种采摘机械臂轨迹规划方法、装置、终端及介质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：CN120395916B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28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：202510918784.4，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种采摘机械臂轨迹规划方法、装置、终端及介质是由王囡囡;魏传彤;刘才山;游磊设计研发完成，并于2025-07-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种采摘机械臂轨迹规划方法、装置、终端及介质在说明书摘要公布了：本发明涉及机械臂轨迹规划技术领域，具体公开了一种采摘机械臂轨迹规划方法、装置、终端及介质。该方法包括：建立机械臂及其作业环境的三维场景模型；构建机械臂在作业过程中的碰撞检测模型，确定一条无碰撞的规划路径；采用五次多项式插值函数对机械臂的关节轨迹进行初步拟合，确定机械臂在所述规划路径上的五次多项式初步轨迹函数；利用三次B样条曲线对规划路径的初步轨迹函数进行平滑优化，构建采摘机械臂的计算轨迹函数；以采摘机械臂的运动时间最短为优化目标，利用改进粒子群算法对计算轨迹函数进行优化，得到时间最优的采摘机械臂优化轨迹函数。本发明实现了采摘机械臂在复杂农业作业环境中的高精度轨迹规划。

本发明授权一种采摘机械臂轨迹规划方法、装置、终端及介质在权利要求书中公布了：1.一种采摘机械臂轨迹规划方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤S1、建立三维模型，三维模型包括机械臂及其作业环境的三维场景模型、场景中能够发生碰撞的元素模型、非采摘目标模型以及采摘目标模型； 步骤S2、基于建立的三维模型，构建机械臂在作业过程中的碰撞检测模型，并基于三维模型与碰撞检测模型确定一条无碰撞的规划路径； 步骤S2-1、基于建立的三维模型，构建机械臂在作业过程中的碰撞检测模型，碰撞检测模型包括障碍物的边界描述、机械臂的运动约束及碰撞判定规则； 步骤S2-2、将机械臂的动作控制过程建模为基于状态、动作、状态转移及奖惩机制的决策模型； 步骤S2-3、使用强化学习Informed-Q算法对机械臂的决策模型进行训练，获得路径规划模型，基于路径规划模型确定一条无碰撞的规划路径； 步骤S3、根据步骤S2中确定的规划路径的起点和终点的关节角度、角速度和角加速度，采用五次多项式插值函数对机械臂的关节轨迹进行初步拟合，确定机械臂在所述规划路径上的五次多项式初步轨迹函数； 步骤S4、采用五次多项式函数作为时间标度函数，利用三次B样条曲线对规划路径的初步轨迹函数进行平滑优化，构建采摘机械臂的计算轨迹函数； 步骤S5、以采摘机械臂的运动时间最短为优化目标，利用改进粒子群算法在满足机械臂的额定角速度、额定角加速度和额定转矩的约束条件下，对计算轨迹函数进行优化，得到时间最优的采摘机械臂优化轨迹函数； 定义包含N个粒子的粒子群，使粒子随机分布在解空间中，迭代调整每个粒子的移动速度和位置，迭代公式如下所示： 式中，为惯性权重；、为个体学习因子和群体学习因子；为第i个粒子的位置；为第i个粒子的速度；为第i个粒子的最优位置；为所有粒子的最优位置；、为[-1,1]之间的任意值； 对惯性权重和学习因子进行动态调整，得到改进PSO算法，改进后的惯性权重，学习因子、的动态调整公式为： 式中，和分别为惯性权重的最大值和最小值；和为个体学习因子的初始值和最终值；和为群体学习因子的初始值和最终值；为当前迭代次数；为最大迭代次数； 以时间为优化目标，利用改进PSO算法寻找采摘机械臂运动时间最短的优化轨迹函数，考虑前三个关节的轨迹优化，电机的额定角速度、额定角加速度和额定转矩分别为： 。

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