短橫軸截割機(jī)器人直墻拱形巷道自動(dòng)成形控制方法

打開文本圖片集

摘 要：針對(duì)掘進(jìn)機(jī)在直墻拱形巷道掘進(jìn)過程中存在定位難、截割效率低、成形質(zhì)量差等問題，提出一種短橫軸截割機(jī)器人及其自動(dòng)成形控制方法。首先設(shè)計(jì)了串聯(lián)式短橫軸截割機(jī)器人結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了短橫軸截割機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，建立了截割臂升降油缸、滑移油缸及回轉(zhuǎn)油缸伸縮量與截割頭末端位姿的數(shù)學(xué)關(guān)系，提出了短橫軸截割機(jī)器人直墻拱形巷道自動(dòng)成形控制方法；其次研究分析了短橫軸截割機(jī)器人截割頭包絡(luò)空間與直墻半圓拱形巷道空間耦合關(guān)系，確定了截割過程中截割軌跡關(guān)鍵點(diǎn)位置，提出了基于截割軌跡關(guān)鍵點(diǎn)的“弓”型截割軌跡規(guī)劃方法；然后根據(jù)建立的短橫軸截割機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，求解截割頭在跟蹤截割軌跡的過程中運(yùn)動(dòng)控制量和截割、修幫、掃底3個(gè)任務(wù)各個(gè)關(guān)節(jié)控制時(shí)序；最后以模糊PID為例，建立了短橫軸截割機(jī)器人自動(dòng)成形控制方法，利用Adams軟件對(duì)短橫軸截割機(jī)器人進(jìn)行截割運(yùn)動(dòng)仿真試驗(yàn)。（剩余19533字）