矿用大型挖掘机器人轨迹规划与控制

作     者：桑子文 丁海港 李志鹏 史继江 孟德远 杨程程 SANG Zi-wen;DING Hai-gang;LI Zhi-peng;SHI Ji-jiang;MENG De-yuan;YANG Cheng-cheng

作者机构：中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116 江苏省矿山智能采掘装备协同创新中心(省部共建)江苏徐州221116 徐州徐工矿业机械有限公司江苏徐州221000 

基　　金：江苏省自然科学基金(BK20221544) 

出 版 物：《液压与气动》 (Chinese Hydraulics & Pneumatics)

年 卷 期：2023年第47卷第6期

页      码：109-115页

摘      要：为提高矿用大型液压挖掘机的自动化水平,适应挖掘工况,设计了一种基于倾角传感器检测反馈的轨迹规划与控制系统。对目标挖掘机D-H建模,确定了其运动学正解及位姿表示;提出了一种适应性运动学逆解方法,提高了轨迹规划的柔性;建立了关节空间-驱动空间-检测空间的转换关系;对常见的挖掘卸料工况进行了轨迹规划,得到了液压执行器的位移目标曲线;通过上位机输出控制信号,控制比例多路阀开口,实现了执行器位置伺服。以95 t大型矿用挖掘机为试验对象,进行了挖掘轨迹规划与控制试验。试验结果表明,通过轨迹规划得到的各执行器目标曲线平滑连续,多执行器动作协调且铲斗位置精度较高,初步实现了自主挖掘作业。

主 题 词：挖掘机器人 轨迹规划 轨迹控制 倾角 

学科分类：080704[080704] 08[工学] 080401[080401] 0807[工学-电子信息类] 0804[工学-材料学] 

D　O　I：10.11832/j.issn.1000-4858.2023.06.014

馆 藏 号：203122305...