智能机械臂运动稳定性分析及轨迹规划

来源：中国安全科学学报杂志2025年第S1期北京时间：

作者：马鹏飞, 高宇, 李宏刚

单位：国能宝日希勒能源有限公司, 内蒙古 呼伦贝尔 021000

摘要：为解决露天煤矿加水机械臂在加水作业过程中因震动带来的安全问题,提高露天煤矿加水机械臂运行稳定性,选取三自由度加水机械臂作为研究对象,探究加水机械臂运动特性及轨迹规划。首先,采用改进的D-H参数法建立运动学模型,并对运动学模型进行正逆运动学分析,建立加水机械臂模型;然后,通过Matlab软件验证加水机械臂正逆运动学所得结果;最后,利用Bresenham 插补算法,在笛卡尔坐标下对加水机械臂进行轨迹规划,并通过Matlab Robotic Tool 对加水机械臂各关节进行仿真分析,探究露天煤矿加水机械臂各关节的位置、速度、加速度随机时间的变化趋势。结果表明:露天煤矿加水机械臂各关节速度、加速度呈现出先增后减的变化趋势,变化过程平稳,避免了加水机械臂变化过程中的冲击和震动现象;轨迹规划显示加水机械臂速度变化平稳,保证了露天煤矿加水机械臂高效率的同时具有良好的稳定性。

关键词：露天煤矿,加水机械臂,稳定性,轨迹规划