空间余量最优的拼装机轨迹规划

摘要

针对类矩形盾构管片拼装轨迹规划问题,阐述类矩形盾构管片拼装机的工作原理并推导其运动学正逆解.在机械手外轮廓上设置若干关键点,建立关键点空间余量最优模型,并将空间余量最大位姿作为管片拼装轨迹的中间段;在关节空间内采用多项式插值法获取平滑的起始段与结束段轨迹.最终形成的轨迹包括起始段、中间段和结束段:起始段为起点至空间余量最大位姿点轨迹段,中间段为空间余量最大位姿运动轨迹段,结束段为空间余量最大位姿点至终点轨迹段.仿真实验表明:该方法能够规划出从起点至终点的无碰平滑轨迹,使得类矩形盾构管片拼装机在狭窄空间内安全有效地完成管片递送任务.