噴漿機(jī)械手軌跡規(guī)劃與控制研究.pdf

1、噴漿機(jī)是一種廣泛應(yīng)用于鐵路公路隧道，地下建筑，各類(lèi)礦山和水利水電工程施工的工程設(shè)備，噴漿機(jī)械手的軌跡是影響噴漿施工質(zhì)量以及噴漿機(jī)械手壽命和工作可靠性的重要因素之一。本文以機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和關(guān)節(jié)沖擊作為軌跡性能指標(biāo)，對(duì)噴漿機(jī)械手進(jìn)行軌跡規(guī)劃，并對(duì)噴漿機(jī)械手電液比例控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，仿真分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　 首先，在對(duì)噴漿機(jī)械手的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，采用D-H法建立運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，得到噴槍的位姿和關(guān)節(jié)位

2、置的關(guān)系以及關(guān)節(jié)位置和驅(qū)動(dòng)油缸活塞位移的關(guān)系。
　　 其次，針對(duì)噴槍水平運(yùn)動(dòng)時(shí)需要保持勻速運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，提出了高階多項(xiàng)式過(guò)渡線(xiàn)性插值法，解決了拋物線(xiàn)過(guò)渡線(xiàn)性插值法軌跡加速度不連續(xù)而引起的關(guān)節(jié)沖擊問(wèn)題;針對(duì)噴槍豎直運(yùn)動(dòng)時(shí)需要快速動(dòng)作的特點(diǎn)，基于三次樣條函數(shù)插值法，提出了時(shí)間—沖擊綜合最優(yōu)軌跡規(guī)劃方法，以機(jī)械手的關(guān)節(jié)脈動(dòng)的平方對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)間的積分定義機(jī)械手的關(guān)節(jié)沖擊指標(biāo)，采用加權(quán)系數(shù)法定義目標(biāo)函數(shù)，以關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)約束作為軌跡的約束條件，通