基于AIWCPSO算法的喷浆机械臂运动轨迹优化
石灿1
檀子良1
雷超1
李允旺2
徐寒飞1
胡乔炜1
计振东1
1.中国矿业大学(北京)机械与电气工程学院,北京 100083;煤矿智能化与机器人创新应用应急管理部重点实验室,北京 1000832.中国矿业大学(北京)机械与电气工程学院,北京 100083;煤矿智能化与机器人创新应用应急管理部重点实验室,北京 100083;中国安全生产科学研究院矿山安全技术研究所,北京 100012
摘要：针对传统喷浆机械臂轨迹规划算法存在多路径段间过渡突变、频繁启停导致喷浆效率不高和喷浆不均匀等问题,提出了一种自适应惯性权重及加速度系数的粒子群优化(AIWCPSO)算法,并基于该算法实现喷浆机械臂运动轨迹优化.提出了改进多段轨迹规划算法,采用直线加圆弧轨迹的过渡策略,将竖直方向的直线运动替换成圆弧运动,通过正弦加减速启停算法规划机械臂末端启停处的轨迹,以防止加速度突变,中间段的直线和圆弧轨迹进行匀速轨迹规划,实现机械臂末端匀速光滑运动;通过AIWCPSO算法在运动学约束下对运动参数进行优化,得到最优喷浆时间和速度,提升喷浆机械臂工作效率和喷浆均匀度.实验结果表明:与传统喷浆轨迹规划算法相比,改进多段轨迹规划算法喷浆平均效率提高了 25.42％,喷浆轨迹均匀度明显改善;采用AIWCPSO算法优化后,喷浆效率提高了 1.330 8％.
关键词：巷道支护喷浆机械臂多段轨迹规划算法正弦加减速启停算法自适应惯性权重及加速度系数的粒子群优化算法运动参数优化
分类号：TD353.5(矿山压力与支护)
资助基金：国家重点研发计划(2021YFC3001300)国家自然科学基金(52121003)
论文发表日期：2024-12-10
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：11( 155-165 )
英文信息