噴漿機械手軌跡規(guī)劃與控制研究.pdf

1、噴漿機是一種廣泛應用于鐵路公路隧道，地下建筑，各類礦山和水利水電工程施工的工程設備，噴漿機械手的軌跡是影響噴漿施工質量以及噴漿機械手壽命和工作可靠性的重要因素之一。本文以機械手的運動時間和關節(jié)沖擊作為軌跡性能指標，對噴漿機械手進行軌跡規(guī)劃，并對噴漿機械手電液比例控制系統(tǒng)進行數學建模，仿真分析和實驗驗證。
　　 首先，在對噴漿機械手的結構和運動過程進行分析的基礎上，采用D-H法建立運動學模型，進行運動學分析，得到噴槍的位姿和關節(jié)位

2、置的關系以及關節(jié)位置和驅動油缸活塞位移的關系。
　　 其次，針對噴槍水平運動時需要保持勻速運動的特點，提出了高階多項式過渡線性插值法，解決了拋物線過渡線性插值法軌跡加速度不連續(xù)而引起的關節(jié)沖擊問題;針對噴槍豎直運動時需要快速動作的特點，基于三次樣條函數插值法，提出了時間—沖擊綜合最優(yōu)軌跡規(guī)劃方法，以機械手的關節(jié)脈動的平方對運動時間的積分定義機械手的關節(jié)沖擊指標，采用加權系數法定義目標函數，以關節(jié)的運動學約束作為軌跡的約束條件，通