平整工况下三节臂挖掘机时间最优运动规划

摘要：

针对市场上普通臂挖掘机作业能力有限和挖掘轨迹规划的问题,以三节臂反铲液压挖掘机为研究对象,对比分析挖掘机平整工况的作业范围,并以最短挖掘时间为目标,提出一种挖掘机平整工况的运动规划方法.首先,以工作装置各部件转角的变化范围作为边界条件,通过MATLAB对三节臂挖掘机和普通臂挖掘机平整工况的作业范围进行仿真;其次,将求解出的作业范围均分为5段,以最短挖掘时间为目标,采用粒子群优化(PSO)算法对各关节插值时间进行优化,得到满足条件的最优时间以及各个油缸的位置、速度和加速度曲线.仿真结果表明该机型平整范围比普通臂挖掘机增加12.13％,各液压油缸运动平稳且满足系统流量的要求.平整工况下该机型的时间最优运动规划方法可适用于其他工况下挖掘轨迹的运动规划,最终为实现完全自动挖掘、提升作业效率和作业质量提供理论依据和技术支持.

关键词：三节臂挖掘机、运动规划、粒子群优化算法、平整工况

所属期刊栏目：43

分类号：TU621(建筑施工机械和设备)

资助基金：山西省高等学校虚拟仿真实验教学项目;中国农业科学院科技创新工程—农业生产废弃物资源化利用装备团队

在线出版日期：2022-11-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：146-154