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龙图腾网获悉北京工业大学申请的专利一种基于时间最优的机械臂轨迹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：CN117301048B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-07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：202311195294.3，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种基于时间最优的机械臂轨迹规划方法是由刘春芳;李长峰设计研发完成，并于2023-09-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于时间最优的机械臂轨迹规划方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于时间最优的机械臂轨迹规划方法，该方法能够使机器人以最短时间精确到达目标位置的同时保证其运动的速度、加速度光滑连续。具体措施为将鲸鱼优化算法与五次多项式插值方法相结合，通过对鲸鱼优化算法进行改进增强以提高其收敛速度和防止陷入局部最优状态，保证其能够得到最优时间下的运动轨迹，以提高机械臂的工作效率。本发明通过引入分段式衰减率和惯性权重保证了该算法具有快速收敛、全局搜索能力强、能有效避免陷入局部最优状态的特点。惩罚策略的引入提高了搜索过程中的位置更新效率。对于提高机器人在装配、码垛等任务中的工作效率具有重要意义。

本发明授权一种基于时间最优的机械臂轨迹规划方法在权利要求书中公布了：1.一种基于时间最优的机械臂轨迹规划方法，其特征在于，该方法基于分段式衰减率和引入非线性权重的方法来提高鲸鱼算法的收敛速度，增强其全局搜索能力，实现在规划中找到运动时间最短的运动轨迹； 鲸鱼算法中的参数a决定种群的搜索能力和范围，即机械臂在规划时可选择的角度范围；在搜索的早期阶段，需要大的参数a来增强鲸鱼算法的全局搜索能力，提高收敛速度；在搜索后期阶段，参数a减小，以扩大当前最优个体在种群中的影响率；所采用的参数a是分段式表达，同时引入sigmoid函数保证其函数收敛域仍为[0,2]，其表达式如公式2所示； ； t为当前机械臂规划迭代次数，为机械臂规划的最大迭代次数；将惯性权重引入到用于机械臂轨迹优化鲸鱼算法中，惯性权重值随着机械臂规划次数的增加而非线性递减；惯性权重的表达式如公式3所示； ； 设鲸鱼的位置信息即机械臂轨迹规划中的角度序列组成为P，其表达式如公式4所示，代表关节的每个角度，i取值1~n；引入惩罚策略在搜索过程中对位置元素更新效率较低的种群进行惩罚，表达式如公式5、公式6所示； ； ； ； 在公式5中，d代表机械臂规划的角度序列中前后角度的差值，代表不符合预期规划角度的个数；在每次机械臂规划的角度序列更新后，若差值d小于元素步长阈值则加一，表示惩罚系数，在计算得到函数的值后将其累加到惯性算法中的惯性权重中，通过对比融合惩罚值后的适应度函数来寻找最优鲸鱼的位置。

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