液压凿岩机器人钻孔定位运动控制研究

来源：机床与液压杂志2024年第24期北京时间：

作者：武慧挺，李爱莲

单位：山西机电职业技术学院电气工程系；内蒙古科技大学自动化与电气工程学院

摘要：针对液压凿岩机器人在巷道掘进时凿岩钻孔定位精度低，导致凿岩钻孔效率低、出现超欠挖的问题，建立液压凿岩机器人电液位置伺服控制系统，设计反馈线性化滑模控制算法控制凿岩机器人实现钻孔精确定位。对凿岩机器人凿岩钻孔工况进行分析，并建立液压凿岩机器人液压系统数学模型。基于此，设计一种反馈线性化滑模控制器，以提高液压系统的控制精度，并采用Simulink建立控制器模型。最后，为了验证所设计液压系统和控制器的有效性，以一个钻孔工况为例，采用ADAMS、AMESim、Simulink对液压凿岩机器人钻孔定位运动过程进行机电液联合仿真。结果表明：凿岩机器人各关节最大跟踪误差分别为2.18 mm、4.51 mm、6.05 mm、0.25 rad、8.64 mm， X、Y方向的定位误差分别为13.68、10.05 mm。该误差在施工允许范围内，可以保证凿岩机器人凿岩钻孔精确定位，由此验证了所设计控制模型的有效性。

关键词：凿岩机器人;电液位置伺服系统;反馈线性滑模控制;机电液联合仿真

基金资助：内蒙古自然科学基金项目（2022MS06003）