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题名基于PID算法的水下机器人路径及轨迹规划研究
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作者
Abdou Yahouza M.Sani
王京
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机构
上海工程技术大学机械与汽车工程学院
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出处
《智能计算机与应用》
2020年第8期206-211,共6页
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文摘
AUV(自动水下航行器)是当前海洋勘探研究中最重要的工具之一。为了应对复杂多变的海洋环境,智能水下机器人必须是安全且自主的。自主性体现在水下机器人与水下环境相互作用的能力上,而实时控制,自主轨迹和路径规划是相互作用的重要方面之一。本文设计基于PID算法水下机器人的轨迹及几何路径跟踪控制器。通过研究水下机器人的动态模型方程获取的模型参数,并使用Matlab进行控制器模拟实验及分析。
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关键词
PID
MATLAB
水下机器人轨迹和几何路径跟踪
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Keywords
PID
Matlab
underwater robot
trajectory and geometric path tracking
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分类号
TP18
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名滚筒螺旋叶片的激光熔覆中机械臂路径轨迹研究
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作者
赵丽娟
张海宁
岳海涛
陈洋
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机构
辽宁工程技术大学机械工程学院
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第S02期1041-1051,共11页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51674134)
辽宁省教育厅重点资助项目(LJ2017ZL001)
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文摘
装煤是采煤机螺旋滚筒叶片的主要功能,复杂煤层赋存条件和非线性冲击载荷会使其磨损加剧甚至失效,尤其是叶片的尾端和外缘部分,运用激光熔覆再制造的方法对磨损的叶片进行修复,可以提高使用寿命。针对激光熔覆实验中机械臂的路径轨迹,运用Matlab Robotics Toolbox建立机器人改进DH模型,用蒙特卡洛方法得到其工作空间点云图,用alphaShape()函数对点云进行包络处理,求解出工作空间的体积为27.0217 m3,验证了改进DH建模的正确性,能满足对采煤机螺旋叶片激光熔覆的任务要求。对熔覆实验中机械臂的轨迹进行仿真分析,为叶片的激光熔覆实验做准备。应用运动学分析软件Admas模拟机械臂对叶片外缘螺旋曲线的增材过程,得出其各关节的运动学参数和驱动电机所需的转矩。在重力和末端负载的作用下,运动轨迹的突变使法兰盘出现数量级为10-10的微小波动。将关节角时间序列导入SimMechanics中,作为驱动能控制机械臂做相同的螺旋曲线运动,验证了Adams中得到的关节角时间序列的驱动具有实际意义。对磨损最为严重的尾片磨损曲面特征进行分析,并划分为区域A,B,C。用KUKA机器人示教器在线编程,以直线增量蛇形往复方式,在叶片区域A熔覆耐磨层,改变激光头的姿态使其垂直于叶片的磨损曲面,在区域C熔覆样条曲线,用三维扫描仪获取区域B的点云,并重构曲面。将磨损模型与完整叶片模型利用布尔运算(剪切)得到待熔覆区域的STL文件,并导入增材制造辅助编程软件生成路径程序,熔覆实验时间为70 min,机器人运动平稳,且成型质量良好,几何特征与原叶片一致。研究方法为螺旋叶片修复和其他复杂曲面零件的再制造提供参考,具有较好的工程应用价值。
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关键词
采煤机滚筒螺旋叶片
激光熔覆实验
机器人路径轨迹
Matlab
Robotics
Toolbox
ADAMS
SIMMECHANICS
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Keywords
shearer drum spiral blade
laser cladding experiment
robot path and trajectory
Matlab Robotics Toolbox
ADAMS
SimMechanics
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分类号
TD421.6
[矿业工程—矿山机电]
TG665
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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