钻锚机器人机械臂轨迹规划方法研究

摘要

为了提高煤矿巷道支护效率，以6自由度钻锚机器人机械臂为研究对象，提出了基于改进灰狼优化算法的机械臂时间最优轨迹规划方法。首先，通过D-H参数法建立了机械臂运动学模型，使用蒙特卡罗法对机械臂进行工作空间分析，并利用MATLAB软件对机械臂进行仿真验证；其次，利用分段多项式插值法对机械臂进行关节空间轨迹规划；最后，提出一种改进灰狼优化算法并测试其性能，在轨迹规划基础上，对机械臂进行时间优化。结果表明，钻锚机器人机械臂满足煤矿巷道锚护作业要求；3-5-3分段多项式插值法可以更好地实现机械臂的平稳运行；机械臂在满足约束条件下到达预定轨迹点所消耗的时间减少了30.40%～50.28%,优于传统的轨迹规划方法。

关键词

钻锚机器人 / D-H参数法 / 多项式插值法 / 轨迹规划 / 改进灰狼优化算法