电话
  • 公司
  • 电话:电话
  • 邮箱:cnxiaotui@163.com
  • 地址:山东省济宁市高新区海川路
  • 滨河科技园杰威迅工业园内
  小型挖掘机作业路径规划

  作为整个小型挖掘机规划系统的桥梁,小型挖掘机的路径规划的目的是:根据任务分解后的得出的挖掘序列路径、小型挖掘机作业任务的描述以及小型挖掘机自身的结构特点,寻找出一条无障碍的路径序列,供轨迹规划所使用。其规划出的运行路径序列是一组和时间无关的变量,只是一系列有先后顺序的角度值的集合。对于小型挖掘机来说,其路径点的生成是小型挖掘机作业空间中一系列挖掘关键点的序列。

  路径点的选取不是任意给定的,传统的机器人的路径点的选取有两种方式:

  1)通过人工示教的方式,将路径点存储到机器人上,然后通过示教再现的方式,还原人工示教所进行的动作。

  2)路径点的选取是基于作业任务的特点和机器人自身的结构特点,在一定的规则下,进行路径点的选取。方法一,适合于将难以总结的复杂重复性的动作序列,记录下来进行路径的规划。而方法二,适合于简单重复性的动作序列,而且还可以依据作业环境的变化,执行机构的结构变化修改路径生成时的规则,从而达到路径的自主生成的效果。
小型挖掘机作业路径规划
  小型挖掘机相较与一般的工业机器人来说,小型挖掘机的工作方式来看,小型挖掘机的动作方式繁多,重复性高且动作较为简单。故方法二适合小型挖掘机的路径规划。

  基于规则的路径规划

  因此在路径规划的过程中,合理的运用专家的经验知识来指导小型挖掘机的路径规划是必须的。小型挖掘机的作业任务是变化的,而作业的形式是由其自身的结构特性决定的,是固定的。我们可将专家的经验用于小型挖掘机路径生成的过程中。 小型挖掘机单次挖掘的作业循环如下:铲斗首先沿着固定的方向切入物料一段距离,然后水平拖拽,随后转斗转满铲斗,接着保持铲斗的某角度(该角度不会倾洒物料)边提升,边回转至卸载的高度,同时调整斗杆和铲斗的姿态使物料卸载,卸载完毕之后前往下一次作业循环的起始位置。无论起始位置和终止位置何如,整个循环的动作序列基本是不变的,且每个阶段的动作都是有各自的特征的。小型挖掘机单次作业循环如下:

  1  挖掘  (动作描述)铲斗沿某一直线切入;水平拖拽;回转铲斗,装满铲斗;(动作特征)三个工作油缸一起运动。铲斗保持固定的切削后角。齿尖做直线运动 ;

  2  提升  (动作描述)铲斗提升到离开地表的高度,提升的过程中调整铲斗姿态,保证无物料撒落;(动作特征) 三个工作油缸一起动作;且提升过程中保证物料不会撒落。

  3  回转  (动作描述)车身平台回转一定角度,且保证铲斗同时提高到了卸料地点的上方;(动作特征) 回转为单动作运动,提升铲斗高度为复合动作。

  4  卸土  (动作描述)变动铲斗姿态,以及调整斗杆姿态,使得物料从铲斗中倾倒到指定的地点;(动作特征) 倾倒采用单动作运动,当铲斗后壁于水平呈 50~45° 时为彻底卸料姿态

  5  空斗回转 (动作描述) 铲斗从卸料地点迅速回转到下一作业循环的起始位置;(动作特征)复合动作,机身平台回转,三个工作油缸一起运动,是复合运动。
小型挖掘机作业路径规划
  各个作业过程中点作如下的补充如下:

  1、在小型挖掘机行走过程中不进行挖掘作业,且铲斗不装物料。

  2、保证小型挖掘机作业时不会在作业过程中倾翻,只在其正前方左右 45°范围内进行作业。初始移动到达指定点、空斗返回、满斗卸土时不受此约束影响。

  3、在小型挖掘机进行挖掘动作的切入土壤时,保持铲斗斗齿后背与待挖掘平面成 30°~60°的切入角。

  4、若当前点不为指定小型挖掘机作业循环中的起始点时,从初始状态转换到这点的过程中,采用各个关节的复合操作,以提高作业效率。

  5、为保持挖掘过程中效率高,进行挖据的过程中铲斗后背不压土。

  6、在满斗提升以及空斗返回下一起点的过程中,采用复合动作,在保证物料不撒的情况下,以保证高的效率。

  7、考虑到安全性,不能在小型挖掘机的下方进行挖据,以免发生塌方,在完成合理范围内的挖据工作之后,需要移动小型挖掘机的位置,进行新一轮的规划,保证安全。
小型挖掘机作业路径规划
  考虑到地表下,障碍物信息的不确定性以及难以预料性,以上小型挖掘机作业循环不予考虑在整个作业循环中有突发或者是不明的障碍物。
版权所有: 2008-2017 All RIGHTS RESERVED
地址:山东省济宁市高新区海川路滨河科技园杰威迅工业园内 电话:
《中华人民共和国电信与信息服务业务经营许可证》鲁ICP备17065889号