基于sin2x型加速度曲线的桁架式选矸机器人轨迹规划算法研究

张琛阳; 龚范康; 闵振辉; 王妍玮; 贺延庆

doi:10.13436/j.mkjx.202602002

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (2) : 5 -13. DOI: 10.13436/j.mkjx.202602002

基于sin²x型加速度曲线的桁架式选矸机器人轨迹规划算法研究

张琛阳, 龚范康, 闵振辉, 王妍玮, 贺延庆

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摘要

针对桁架式选矸机器人在抓矸-置矸作业时，机械臂因高速往复运动产生的冲击与残余振动导致作业效率低、定位精度差的问题，提出一种基于sin²x型加速度曲线的机械臂轨迹规划算法。首先，对选矸机器人机械臂的结构形式进行分析，建立包含齿轮齿条啮合特性的机械臂动力学模型，获得轨迹形式对机械臂冲击振动特性的影响机理；其次，针对选矸实际工况，以同步跟踪缓冲抓取为基础，设计基于sin²x型加速度曲线的机械臂轨迹规划算法；最后，结合现有样机开展抓取实验进行算法验证。实验结果表明：相较梯形速度曲线轨迹规划算法，所提出的轨迹规划算法能显著降低机械臂的振动冲击，提升桁架式选矸机器人运动的平稳性，具有较高的工程价值。