挖掘机自主挖掘分段可变阶多项式轨迹规划

发布时间：2017-08-27 04:26

  本文关键词：挖掘机自主挖掘分段可变阶多项式轨迹规划

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【摘要】：为保证挖掘机在自主挖掘作业中轨迹平稳连续,降低振动冲击,提出了一种轨迹规划方法,即将作业空间中路径进行合理分段,使其在保证轨迹规划结果中路径偏差较小不影响完成工作任务的前提下计算量尽量减小,并对每一段路径进行可变阶多项式插值轨迹规划。以某型单斗液压挖掘机实现自主挖掘为例,采用3-3-5-3-3多项式插值法进行轨迹规划,通过Matlab平台仿真,结果显示挖掘机各关节角位移、角速度、角加速度曲线平滑连续,但部分轨迹段角加速度超出加速度约束值。为进一步提高其动力学特性,对角加速度不满足要求的轨迹段,根据加速度约束,修正多项式最高阶次数,并利用修正后的高阶多项式进行轨迹规划。通过仿真结果对比,该分段可变阶多项式轨迹规划方法能够实现更加平稳连续的自主挖掘。
【作者单位】： 太原科技大学机械工程学院;太原重工股份有限公司起重机分公司;
【关键词】： 挖掘机 分段多项式插值 轨迹规划 最高阶次数修正 仿真
【基金】：国家自然科学基金项目(551475317) 山西省青年科技研究基金项目(2010021021-2)
【分类号】：TU621
【正文快照】： 引言围绕分段中的插值函数的研究,国内外学者提出了诸多轨迹规划方法。如徐向荣提出不同条件下3-5-3、4-3-4、3-3-3…3-5等分段多项式插值函数[1],其中方法1分段过少,会产生超调现象,轨迹偏差较大,方法2要求中间点的速度必须已知,方法3在起始段采用3次及末段采用5次多项式,中

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本文编号：744367