多臂鑿巖臺車孔序規(guī)劃研究.pdf

1、鑿巖臺車是一種廣泛應(yīng)用于鐵路公路隧道開挖和地下資源開采的工程裝備，鑿巖機械手的孔序規(guī)劃是影響鑿巖臺車施工效率重要因素之一。本文以三臂鑿巖臺車為例，建立三臂鑿巖臺車孔序規(guī)劃的模型，完成了三臂鑿巖臺車的孔序規(guī)劃，并進行了計算機仿真分析和實驗驗證。
　　首先，在對鑿巖機械手的機械結(jié)構(gòu)和運動過程進行分析，采用D-H法建立機械手運動學模型并進行運動學分析，得到鉆桿末端相對于基坐標系位姿，運用數(shù)值解法得到鑿巖機械手工作空間和三臂鑿巖臺車工作空

2、間。
　　其次，針對鑿巖機械手多自由度冗余等特點，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解決了機械手運動學逆解的難題，并運用幾何方法推出機械手運動角度和驅(qū)動油缸行程的關(guān)系;針對機械手孔序規(guī)劃的特點，將機械手孔序規(guī)劃視為TSP問題，以末端執(zhí)行器移動距離作為目標優(yōu)化函數(shù)，采用改進的蟻群算法得到優(yōu)化的鉆孔順序;針對多個鑿巖機械手同時作業(yè)存在任務(wù)干涉和碰撞干涉，對機械手同時作業(yè)進行了碰撞檢測，并將作業(yè)區(qū)間劃分為獨立工作區(qū)域和協(xié)作工作區(qū)域，將多臂鑿巖臺車孔序規(guī)劃