Аннотация: Представлен модифицированный комбинированный поисковой метод для решения обратной задачи кинематики многозвенного манипулятора в условиях движения цели. Использован генетический алгоритм для первоначального приближения к цели и симплексный поиск для улучшения результатов генетического алгоритма. Компенсация влияния движения цели на целевую функцию основана на оценках дрейфа цели по каждой оси рабочего пространства. Эти оценки используются для вычитания вклада дрейфа в целевую функцию, что повышает эффективность поиска. Вычисление оценок производилось рекуррентным методом наименьших квадратов. Проведены эксперименты на математических моделях плоских и пространственных, кинематически избыточных и не избыточных многозвенных манипуляторах. Результаты показали, что для всех вышеуказанных манипуляторов возможно планирование траектории по положению и ориентации рабочего органа, а построенные траектории в обобщенных координатах плавные и не имеют скачкообразных изменений. Комбинированный поисковой метод находит решение обратной задачи кинематики за одну итерацию процедуры поиска благодаря глобальным свойствам генетического алгоритма и эффективности симплексного поиска.

Abstract: Authors present a modified combined search method for solving the inverse problem of the kinematics of a multi-link manipulator under conditions of target motion. A genetic algorithm was used for the initial approximation to the goal and simplex search to improve the results of the genetic algorithm. Compensation of the effect of the movement of the target on the objective function is based on estimates of the drift of the target along each axis of the working space. These estimates were used to subtract the contribution of drift to the objective function, which improves search efficiency. The estimates were calculated by the recursive least squares method. Experiments were carried out on mathematical models of planar and spatial, kinematically redundant and non-redundant multi-link manipulators. The results showed that for all the above manipulators it is possible to plan the trajectory according to the position and orientation of the working member, and the constructed trajectories in the generalized coordinates are smooth and do not have abrupt changes. The combined search method finds the solution of the inverse kinematics problem for one iteration of the search procedure due to the global properties of the genetic algorithm and the efficiency of the simplex search.