基于比例导引法的机械臂拣矸过程轨迹规划方法研究
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  • 英文篇名:Research and Simulation on Priority and Path Planning of Manipulator Gangue Picking
  • 作者:曹现刚 ; 李宁 ; 王鹏 ; 薛祯也 ; 费佳浩 ; 吴旭东
  • 英文作者:CAO Xian-gang;LI Ning;WANG Peng;XUE Zhen-ye;FEI Jia-hao;WU Xu-dong;College of Mechanical Engineering,Graduate School of Xi'an University of Science and Technology;
  • 关键词:机械手拣矸 ; 模糊逻辑 ; 比例导引 ; 路径规划 ; 动态跟踪
  • 英文关键词:manipulator gangue picking;;fuzzy logic;;proportional navigation;;path planning;;dynamic tracking
  • 中文刊名:MKSJ
  • 英文刊名:Coal Engineering
  • 机构:西安科技大学机械工程学院;
  • 出版日期:2019-05-20
  • 出版单位:煤炭工程
  • 年:2019
  • 期:v.51;No.497
  • 基金:陕西省科技厅重点研发计划项目(2018GY-160);; 陕西省教育厅服务地方科学研究计划(18JC022)
  • 语种:中文;
  • 页:MKSJ201905036
  • 页数:5
  • CN:05
  • ISSN:11-4658/TD
  • 分类号:164-168
摘要
为解决目前国内洗煤厂人工拣矸方式所存在的分拣效率低、工人健康危害大等问题,设计了一种煤矸分拣机器人,重点研究了其多矸石分拣优先级排序及机械臂拣矸过程运动轨迹规划问题。首先,基于优先抓取带式输送机上尺寸大、距离近并且与其它矸石重叠的矸石的规则,采用模糊逻辑推理方法构建了识别区域矸石的待抓取优先级排序模型,为机械臂有序、高效分拣矸石提供了合理的逻辑顺序;然后,为了解决带式输送机上矸石的机械臂动态跟踪轨迹规划问题,采用比例导引方法,建立了实现矸石匀速运动下的动态跟踪过程的机械臂运动轨迹规划模型,进一步采用增量比例导引法实现了矸石非匀速运动下的动态跟踪过程的机械臂运动轨迹规划;最后,基于Matlab工具对上述模型进行了仿真分析,验证了方法的可行性,为进一步进行机械臂拣矸控制关键技术的研究奠定了基础。
        On the basis of a new separation system and separation method of coal gangue put forward by former researchers,the key technology of single machine picking gangue is studied. The position and size of the gangue are obtained by the recognition and processing module,and the priority of the multi gangue based on fuzzy logic is proposed to ensure the efficient and orderly gangue picking by single manipulator. On the basis of path planning for dynamic picking of manipulator, a proportional guidance method is proposed to guide the manipulator to track the target gangue dynamically. The simulation results show that it is reasonable to establish the priority of multi gangue,and the incremental proportional guidance method is used in dynamic tracking of the single manipulator to capture the target gangue,and the trajectory of the manipulator is smooth.It is also suitable for the situation when the speed of the gangue conveyer belt has a sudden change,and has a good dynamic tracking effect.
引文
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