悬臂式掘进机器人巷道成形智能截割控制系统研究
杨文娟
张旭辉
张超
赵建勋
马宏伟
1.西安科技大学机械工程学院,陕西西安710054;陕西省矿山机电装备智能监测重点实验室,陕西西安 7100542.西安科技大学机械工程学院,陕西西安710054;陕西省矿山机电装备智能监测重点实验室,陕西西安 7100543.西安科技大学机械工程学院,陕西西安710054;陕西省矿山机电装备智能监测重点实验室,陕西西安 7100544.西安科技大学机械工程学院,陕西西安710054;陕西省矿山机电装备智能监测重点实验室,陕西西安 7100545.西安科技大学机械工程学院,陕西西安710054;陕西省矿山机电装备智能监测重点实验室,陕西西安 710054
摘要：针对目前煤矿井下掘进过程自动化程度低、掘进效率低、巷道成型质量差等问题,提出了一种悬臂式掘进机器人巷道成形智能截割控制系统.该系统结合巷道尺寸和截割工艺要求,基于三次多项式光滑函数的悬臂式掘进机器人关节空间轨迹规划方法,通过建立的悬臂式掘进机器人坐标系统及悬臂式掘进机器人运动学正问题与逆问题求解,确定轨迹规划光滑函数参数;规划好截割轨迹后,以视觉定位方法获得的悬臂式掘进机器人截割头位姿数据作为反馈量,基于反馈线性化积分滑模控制器的截割轨迹控制算法实时计算控制量,以规划轨迹点和视觉测量位姿点构建反馈控制系统,实现对悬臂式掘进机器人巷道成形截割过程的动态控制.实验结果表明,该系统能够实现悬臂式掘进机器人巷道成形截割过程的智能控制,定位精度高,稳定性好,轨迹跟踪误差小于25.61 mm,可满足巷道成形质量需求.
关键词：悬臂式掘进机器人巷道成形截割轨迹规划运动学逆解视觉定位滑模控制器
分类号：TD421(矿山机械)
资助基金：国家绿色制造系统集成项目(工信部节函[2017]327号)陕西省创新人才计划项目(2018TD-032)陕西省重点研发计划项目(2018ZDCXL-GY-06-04)
论文发表日期：2019-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 40-46 )
英文信息