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1、本論文以SGDC700隧道拱架多功能作業(yè)臺(tái)車(chē)機(jī)械手為研究對(duì)象,通過(guò)對(duì)臺(tái)車(chē)的實(shí)驗(yàn)研究,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析,提出了臺(tái)車(chē)存在的兩個(gè)問(wèn)題:機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的時(shí)間優(yōu)化和平穩(wěn)性,突出了臺(tái)車(chē)機(jī)械手軌跡規(guī)劃的重要性。結(jié)合隧道施工的具體情況,對(duì)臺(tái)車(chē)機(jī)械手的軌跡進(jìn)行了規(guī)劃和仿真。本文主要從實(shí)驗(yàn)研究和軌跡仿真方面做了以下工作。
?。?)根據(jù)國(guó)內(nèi)外軌跡規(guī)劃的研究現(xiàn)狀,對(duì)SGDC700隧道拱架多功能作業(yè)臺(tái)車(chē)機(jī)械手的軌跡規(guī)劃做了詳細(xì)分析。并以臺(tái)車(chē)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)
2、為基礎(chǔ),對(duì)機(jī)械手進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模;完成了從機(jī)械手關(guān)節(jié)空間到末端執(zhí)行器的三維空間的位姿計(jì)算。為機(jī)械手的路徑規(guī)劃和軌跡規(guī)劃奠定了基礎(chǔ)。
?。?)結(jié)合隧道施工的實(shí)際情況,對(duì)臺(tái)車(chē)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)組成、工作原理及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行了分析。并通過(guò)臺(tái)車(chē)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn),分析了臺(tái)車(chē)存在的兩個(gè)問(wèn)題,即臺(tái)車(chē)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的時(shí)間優(yōu)化問(wèn)題和平穩(wěn)性問(wèn)題;利用時(shí)間最短的規(guī)劃要求對(duì)機(jī)械手的路徑進(jìn)行了規(guī)劃,求解出了機(jī)械手各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。
(3)結(jié)合機(jī)械手的路徑規(guī)劃,對(duì)機(jī)
3、器人的軌跡規(guī)劃方法進(jìn)行了分析。研究了4-3-4插值函數(shù)、3-5-3插值函數(shù)以及五段三次多項(xiàng)式插值函數(shù)各自的特點(diǎn),并推導(dǎo)出來(lái)各函數(shù)的軌跡方程,由此得到SGDC700隧道拱架多功能作業(yè)臺(tái)車(chē)機(jī)械手各個(gè)關(guān)節(jié)的角度、角速度和角加速度的表達(dá)式。
(4)根據(jù)臺(tái)車(chē)機(jī)械手各個(gè)關(guān)節(jié)的角度、角速度和角加速度的表達(dá)式,利用Matlab軟件進(jìn)行編程仿真,得到了臺(tái)車(chē)機(jī)械手各關(guān)節(jié)的角度,角速度和角加速度曲線(xiàn),所得到的結(jié)果大大優(yōu)化了臺(tái)車(chē)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,并保
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