典型文献
一种新型TBM清渣机器人机构设计与试验
文献摘要：
隧道底部积渣清理是TBM(tunneling boring machine)施工中钢拱架立拱前的必备环节,随着人们对支护质量、施工效率、安全性的要求越来越高,传统的人工清渣难以满足施工要求.基于此,提出一种机器人作业的清渣方法.首先,分析隧道底部积渣分布情况与环境结构特点,获得机器人设计要求,进行新型机器人机构设计;其次,基于Denavit–Hartenberg(D–H)参数法建立其连杆坐标系,进行正逆运动学计算,给出末端位姿矩阵的表达式和逆运动学最优解的选取算法,并进行工作空间计算和分析;然后,以单关节位置控制为例,进行积分分离PID控制器设计;最后,搭建了隧道底部积渣清理试验平台,并进行隧道底部积渣清理试验.结果表明:新型清渣机器人能够实现3830 mm的作业深度和±45°的作业范围;与传统PID相比,积分分离PID将超调量降低18.7％,解决了位置误差累积引起的关节抖动问题,改善系统控制效果;该清渣机器人作业周期为53 s,可作为敞开式TBM施工过程隧道底部积渣清理的有效解决方案.
文献关键词：
TBM;清渣机器人;机构设计;控制;试验
中图分类号：
作者姓名：
贺飞;卓兴建;孙颜明;原晓伟;姜礼杰
作者机构：
中铁工程装备集团有限公司,河南 郑州 450016
文献出处：
引用格式：
[1]贺飞;卓兴建;孙颜明;原晓伟;姜礼杰-.一种新型TBM清渣机器人机构设计与试验)[J].工程科学与技术,2022(04):12-19
A类：
清渣机器人
B类：
TBM,机构设计,积渣,tunneling,boring,machine,施工中,中钢,钢拱架,立拱,支护质量,施工效率,施工要求,机器人设计,Denavit,Hartenberg,参数法,连杆,坐标系,正逆运动学,末端位姿,最优解,工作空间,空间计算,节位,位置控制,PID,控制器设计,试验平台,作业范围,超调量,位置误差,误差累积,抖动,动问,系统控制,敞开式,施工过程
AB值：
0.390664
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