基于运动学模型构建的新型管片拼装机自动化控制方法

作     者：朱叶艇 Zhu Yeting

作者机构：上海隧道工程有限公司上海200232 上海城建隧道装备有限公司上海200137 

基　　金：上海市国资委企业创新发展和能级提升项目(2022020) 上海市科委社会发展科技攻关项目(22dz1203000) 

出 版 物：《土木工程学报》 (China Civil Engineering Journal)

年 卷 期：2024年第57卷第S1期

页      码：122-127页

摘      要：管片拼装质量受操作工人经验技术水平影响较大,采用自动化的方法替代人工已成为必然趋势。传统拼装机在机械间隙、结构刚度、受控能力等方面均已无法满足管片自动拼装要求。本文针对新型管片拼装机结构设计提出一种基于运动学模型构建的新型管片拼装机自动化控制方法。在建立拼装机运动学模型的基础上,通过开发正解算法可实现对抓手末端位姿的精准获取,并采用双逆解算法可实现基于目标位姿的拼装机各关节目标运动量的精确计算。正逆解计算结果与三维模型对比,误差均控制在e^(-5)mm级。进一步地,通过构建13m×8m×8m大型盾构管片拼装试验平台,并采用激光追踪的方法对拼装机末端综合定位精度进行分析,证明可控制在±1.0mm范围,满足管片自动化拼装要求。

主 题 词：盾构隧道 管片拼装 拼装机 正逆解 自动控制 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.15951/j.tmgcxb.2024.S08

馆 藏 号：203157298...