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挖掘机自主挖掘分段可变阶多项式轨迹规划
被引量：
24
1
作者
李海虹
林贞国
+1 位作者
杜娟
陈志恢
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第4期319-325,共7页
为保证挖掘机在自主挖掘作业中轨迹平稳连续,降低振动冲击,提出了一种轨迹规划方法,即将作业空间中路径进行合理分段,使其在保证轨迹规划结果中路径偏差较小不影响完成工作任务的前提下计算量尽量减小,并对每一段路径进行可变阶多项式...
为保证挖掘机在自主挖掘作业中轨迹平稳连续,降低振动冲击,提出了一种轨迹规划方法,即将作业空间中路径进行合理分段,使其在保证轨迹规划结果中路径偏差较小不影响完成工作任务的前提下计算量尽量减小,并对每一段路径进行可变阶多项式插值轨迹规划。以某型单斗液压挖掘机实现自主挖掘为例,采用3-3-5-3-3多项式插值法进行轨迹规划,通过Matlab平台仿真,结果显示挖掘机各关节角位移、角速度、角加速度曲线平滑连续,但部分轨迹段角加速度超出加速度约束值。为进一步提高其动力学特性,对角加速度不满足要求的轨迹段,根据加速度约束,修正多项式最高阶次数,并利用修正后的高阶多项式进行轨迹规划。通过仿真结果对比,该分段可变阶多项式轨迹规划方法能够实现更加平稳连续的自主挖掘。
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关键词
挖掘机
分段多项式插值
轨迹规划
最高阶次数修正
仿真
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职称材料
自主挖掘的平滑连续特性轨迹规划研究
被引量：
4
2
作者
李海虹
林贞国
《中国工程机械学报》
北大核心
2016年第2期93-98,共6页
为保证自主挖掘过程的平稳连续,通过对比选取了一种合理的轨迹规划方法.以某型挖掘机为研究对象,在笛卡尔坐标空间对一次作业路径进行规划.在关节空间对多个路径控制点在不同条件下分别采用n次多项式、傅里叶级数拟合法、分段多项式插...
为保证自主挖掘过程的平稳连续,通过对比选取了一种合理的轨迹规划方法.以某型挖掘机为研究对象,在笛卡尔坐标空间对一次作业路径进行规划.在关节空间对多个路径控制点在不同条件下分别采用n次多项式、傅里叶级数拟合法、分段多项式插值法进行轨迹规划;通过MATLAB仿真平台得到的各关节的关节角、角速度和角加速度的变化曲线是平滑连续的;对于函数拟合法与分段多项式插值法进行了动力学特性比较,结果表明,函数拟合法的轨迹规划更加合理,它可以使机构工作更加平稳连续,对机构的振动冲击强度也较低,能很好地满足实际工作中自主挖掘的要求.
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关键词
挖掘机
轨迹规划
n次多项式拟合
傅里叶级数拟合
分段多项式插值
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职称材料
题名
挖掘机自主挖掘分段可变阶多项式轨迹规划
被引量：
24
1
作者
李海虹
林贞国
杜娟
陈志恢
机构
太原科技大学机械工程学院
太原重工股份有限公司起重机分公司
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第4期319-325,共7页
基金
国家自然科学基金项目(551475317)
山西省青年科技研究基金项目(2010021021-2)
文摘
为保证挖掘机在自主挖掘作业中轨迹平稳连续,降低振动冲击,提出了一种轨迹规划方法,即将作业空间中路径进行合理分段,使其在保证轨迹规划结果中路径偏差较小不影响完成工作任务的前提下计算量尽量减小,并对每一段路径进行可变阶多项式插值轨迹规划。以某型单斗液压挖掘机实现自主挖掘为例,采用3-3-5-3-3多项式插值法进行轨迹规划,通过Matlab平台仿真,结果显示挖掘机各关节角位移、角速度、角加速度曲线平滑连续,但部分轨迹段角加速度超出加速度约束值。为进一步提高其动力学特性,对角加速度不满足要求的轨迹段,根据加速度约束,修正多项式最高阶次数,并利用修正后的高阶多项式进行轨迹规划。通过仿真结果对比,该分段可变阶多项式轨迹规划方法能够实现更加平稳连续的自主挖掘。
关键词
挖掘机
分段多项式插值
轨迹规划
最高阶次数修正
仿真
Keywords
excavator
piecewise polynomial interpolation
trajectory planning
modification of the highest order number
simulation
分类号
TP24 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TU621 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
自主挖掘的平滑连续特性轨迹规划研究
被引量：
4
2
作者
李海虹
林贞国
机构
太原科技大学机械工程学院
出处
《中国工程机械学报》
北大核心
2016年第2期93-98,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51541501)
山西省青年科技研究基金(2010021021-2)
文摘
为保证自主挖掘过程的平稳连续,通过对比选取了一种合理的轨迹规划方法.以某型挖掘机为研究对象,在笛卡尔坐标空间对一次作业路径进行规划.在关节空间对多个路径控制点在不同条件下分别采用n次多项式、傅里叶级数拟合法、分段多项式插值法进行轨迹规划;通过MATLAB仿真平台得到的各关节的关节角、角速度和角加速度的变化曲线是平滑连续的;对于函数拟合法与分段多项式插值法进行了动力学特性比较,结果表明,函数拟合法的轨迹规划更加合理,它可以使机构工作更加平稳连续,对机构的振动冲击强度也较低,能很好地满足实际工作中自主挖掘的要求.
关键词
挖掘机
轨迹规划
n次多项式拟合
傅里叶级数拟合
分段多项式插值
Keywords
excavator
track planning
n-degree polynomial fitting
fourier fitting
piecewise polynomial
分类号
TP29 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
挖掘机自主挖掘分段可变阶多项式轨迹规划
李海虹
林贞国
杜娟
陈志恢
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
24
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职称材料
2
自主挖掘的平滑连续特性轨迹规划研究
李海虹
林贞国
《中国工程机械学报》
北大核心
2016
4
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职称材料
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