• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
钻锚机器人钻臂轨迹规划方法研究
  • 52
  • 作者

    雷孟宇张旭辉杨文娟董征万继成张超杜昱阳

  • 单位

    西安科技大学机械工程学院陕西省矿山机电装备智能监测重点实验室

  • 摘要
    为提高煤矿巷道支护效率,改善掘进工作面自动化智能化程度,设计了一种集成悬臂式掘进机和六自由度机械臂的钻锚机器人,研究了钻锚孔孔序规划策略及钻臂轨迹规划方法。首先,基于改进的DH方法建立机械臂结构的运动学模型,分析其运动学正解和逆解,解算钻机空间位姿及对应的关节变量值;其次,基于蒙特卡洛随机数方法分析机械臂运动空间,求解双机械臂运动范围;基于钻锚作业工艺要求提出一种钻锚孔孔序规划策略,在不同条件下两机械臂按照一定锚固顺序完成顶板锚固作业任务;最后,基于五次多项式插值方法完成机械臂轨迹规划,以实现钻臂快速平稳达到目标位置。仿真结果表明,钻锚机器人能满足宽×高为6 000 mm×4 500 mm范围内的巷道支护要求,基于该孔序规划策略和钻臂轨迹规划方法,两钻机在进行顶板锚固作业任务时能有效避免干涉,实现准确、平稳运动至锚固点,完成锚固任务。研究结果为发展自动支护和智能掘进提供了一种思路和方法。
  • 关键词

    钻锚机器人运动学模型工作空间轨迹规划五次多项式插值

  • 引用格式
    雷孟宇,张旭辉,杨文娟,董征,万继成,张超,杜昱阳.钻锚机器人钻臂轨迹规划方法研究[J/OL].煤田地质与勘探:1-10[2023-06-30].http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1155.P.20230627.1344.002.html
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