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自主挖掘的时间最优轨迹规划

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为了使挖掘轨迹更接近规划路径,提出一种新的挖掘机轨迹规划方法,即在关节空间内交叉使用三次插值多项式与五次插值多项式.其中三次多项式的系数仅通过关节角位移确定,利用五次插值多项式保证三次插值多项式轨迹之间的角速度、角加速度连续且整条轨迹首末角速度及角加速度为0.以某型液压挖掘机为例,分析其正运动学及工作空间,利用粒子群算法求解逆运动学的数值解.选取工作空间内的一条轨迹,以角速度、角加速度作为限定条件,采用活跃粒子群算法对插值时间进行优化,得到轨迹最短时间及关节最优角度曲线.在相同条件下与4-3-3-3-4多项式插值方法进行比较,最大误差减少26.1％,平均误差减少30.0％,结果表明交叉插值方法得到的末端曲线更贴合期望曲线,证明了有效性.
Time-optimal trajectory planning for autonomous mining

蔡敢为、王芬、田军伟、齐港、张轲忱

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广西大学 机械工程学院,广西 南宁 530004

河池学院 人工智能与制造学院,广西 546300

湖南三一职业技术学院 工程技术学院,湖南 长沙 410000

时间最优 轨迹规划 挖掘机 活跃目标点粒子群优化算法

国家自然科学基金广西壮族自治区科技重大专项

51765005桂科AA19254021

2022

10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2022.0652

广西大学学报(自然科学版)
广西大学

广西大学学报(自然科学版)

CSTPCD北大核心
影响因子：0.767
ISSN：1001-7445
年,卷(期)：2022.47(3)
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