面向煤矸分拣机器人的多机械臂协同策略

论文摘要

针对煤矸分拣机器人对带式输送机上的随机矸石分拣过程中存在无策略规划而导致的低拣矸率、低利用率的问题,依据现代排序理论、机器人技术和多目标规划方法,构建随机矸石流下的多动态目标多机械臂协同分拣策略的数学模型。根据D-H机器人表示法,结合多机械臂模块、带式输送机的几何参数和视觉识别模块的相机参数,分别构建矸石图像相对世界坐标系、末端执行器相对世界坐标系的坐标转换关系。考虑多机械臂在矸石流运动过程中存在的静止时间,提出双直角坐标机器人的预反馈、自反馈和协作反馈机制,实现多机械臂协同分拣过程中分拣区余量值的递增趋势。根据机械臂和带式输送机的性能参数,构建多机械臂协同分拣策略的数学模型,实现多动态目标矸石的准确、高效分拣。基于策略求解结果,改变矸石模型,总结多机械臂协同分拣多动态目标矸石分拣率的影响因素。根据仿真实验结果,修正煤矸分拣机器人实验平台的相关参数,通过对比分析多组矸石流的抓取实验结果,带式输送机上的矸石分拣率满足应用要求,机械臂总反馈行程与其分拣个数呈反比。研究结果表明,煤矸分拣机器人的多机械臂协同策略对带式输送机上多动态目标矸石具有较好的近似解。

论文目录

• 1 多动态目标矸石分拣问题的描述
•   1.1 煤矸分拣机器人概述
•   1.2 问题描述
•   1.3 多机械臂分拣多动态矸石目标的协同策略模型
•     1.3.1 矸石定位过程的坐标转换
•     1.3.2 矸石流的数学建模
•     1.3.3 末端执行器的坐标转换
•     1.3.4 多机械臂协同数学模型
•     1.3.5 多动态矸石目标多机械臂协同分拣策略的算法求解
• 2 策略算法求解分析
•   2.1 策略算法求解
•   2.2 结果分析
•     2.2.1 拣矸率分析
•     2.2.2 机械臂反馈行程分析
•     2.2.3 煤矸分拣机器人分拣实验
• 3 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 曹现刚,吴旭东,王鹏,李莹,刘思颖,张国祯,夏护国

关键词: 煤矸分选,直角坐标机器人,多机械臂,协作反馈

来源: 煤炭学报 2019年S2期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,信息科技

专业: 矿业工程,自动化技术

单位: 西安科技大学机械工程学院,陕煤集团神南产业发展有限公司

基金: 陕西省重点研发计划资助项目(2018GY-160),陕西省教育厅科学研究计划资助项目(18JC022)

分类号: TP242;TD94

DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2019.0734

页码: 763-774

总页数: 12

文件大小: 3064K

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