基于运动学分析的挖掘机器人轨迹规划新方法.pdfVIP

学兔兔 第 10卷第2期 中 国 I 程 机 械 学 报 VOI．10 No．2 2012年6月 CHINESE J()URNAI ()F c()NS，rRUCTION MACHINERY Jun．2012 基于运动学分析的挖掘机器人轨迹规划新方法 任志贵，陈 进，贺康生，张 波 (重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆 400030) 摘要：基于D—H位移矩阵法、工作装置的变量空问模型和三角函数关系，对液压挖掘机工作装置的运动学模 进行了深入的分析研究，推导出各变量空间相互转换的通用表达式．对传统的挖掘机器人轨迹规划方法进行分 析，研究液压挖掘机实际作业的特点和需要，提出了模糊速度的概念．进一步提出一种基于控制信号实时生成的 挖掘机器人轨迹规划的模糊速度法．该方法完全避免了传统方法中未知的负载和预定的运动速度之问的矛盾， 从根本上保证工作装置能够以合适的速度，精确的跟踪预定轨迹． 关键词：运动学；轨迹规划；模糊速度法；挖掘机器人 中图分类号：TH 122 文献标志码：A 文章编号：1672—5581(2012)02—0150—06 Novel method for trajectory planning on robotic excavators based on kinematical analysis REN Zhi．gui，CHEN Jin，HE Kang—sheng，ZHANG Bo (State Key Laboratory of Mechanic Transmission，Chongqing University，Chongqing 400030，China) Abstract：Based on the D—H displacement matrix method，variable space model and trigonometric func— tion relationship，the working device of hydraulic excavators is investigated．Accordingly，the generic ex— pression is deduced for variable space transformation．By analyzing the traditional trajectory planning methods for robotic excavators，the operational features and demands on hydraulic excavators are specula— ted．Further studied，a fuzzy velocity method is proposed based on the real—time control signals．So far，the contradiction between the unknown loading and predetermined movement velocity amongst traditional methods is completed avoided．Therefore，this approach guarantees that the working device tracking in— tended trajectory accurately by an appropriate sp