液压挖掘机分段可变阶挖掘轨迹规划.pdf

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明萺液压挖掘机分段可变阶挖掘轨迹规划设计扑梁志鹏，李捷，杨磊太原科技大学机械工程学院近些年来，在智能化趋势的大背景下，工程机械行业的智能控制成为了一个热门的研究方向，出现了能够进行自主挖掘的智能挖掘机。在智能挖掘机实现自主挖掘的旒９婊�在使用���—��进行插值计算时，在起始点与终止点的位置、速度、加速度都是已知的情况下，还需知道第�龉旒５愫偷�个轨迹点的位置，将第�⒌�个轨迹点作为未知点，根据挖掘过程中这两点的时间间隔是一定的，速度与加速度是连续的，便可求得该�喂旒Ｖ懈髯��味嘞钍街械南凳��咛寮扑愎�滩渭�南住�】。通过���编写求解程序，通过仿真可求解得到各个关节在���唬�个路径点组成的�喂旒Ｖ薪嵌取⒔�速度以及角加速度的变化情况，具体的仿真结果如图��图��尽�根据上述仿真结果可知：使用���—��分段多项�刀‘�式插值进行挖掘轨迹的规划时，在图�校��屑湮粗A�点发生突变外，整体挖掘轨迹的角度是连续的；图�校��体挖掘轨迹的角速度是平滑连续的，但动臂关节的角速度大于给定的物理约束条件；图�校�诰蚬旒５慕羌铀俣�是连续的，此时动臂关节与斗杆关节的角速度都大于给定的物理约束条件。��分段多项式������旒９婊�为了解决���—��分段多项式插值进行挖掘轨���������表�诰蜃饕抵新肪兜阌牍亟诮堑墓叵�路径点回转关节角�／��斗杆关节角巩／����．��，一���珐眈表�锢碓际�跫�约束条件动臂斗杆铲斗角速度�疘��／��角加速度研��／�】图�亟诮嵌缺浠����—��—�侄尾逯����．��，一����告魁搬州�．�����—�．�一±�、一。万方数据
艻∞工霏杠拭一‘�到各个关节在�铮唬�个路径点组成的�喂旒Ｖ薪�第�卷��期总第���迹的规划时产生的角度突变，以及最后得到的轨迹精度达不到要求等情况，改用�����旒９婊�椒ǎ�ǖ�和第�雎肪兜闼�槌傻墓旒２捎�次多项式插值进行轨迹规划，其余路段均采用�味嘞钍讲逯到�泄旒９�划，具体计算过程见文献【�俊�通过���编写求解程序，通过仿真可求解得度、角速度以及角加速度的变化情况，具体的仿真结果如图���所示。由图���可知：使用���—��分段多项式插值进行挖掘轨迹的规划时，得到的动臂、斗杆以及铲斗各图�亟诮撬俣缺浠�����—��分段插值�图�亟诮嵌缺浠����—��—�侄尾逯�图�亟诮羌铀俣缺浠�����—��分段插值�二越姬缸咏一廿。万方数据
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