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摘要
柔索驱动拣矸机器人方案是解决煤矸分拣难题的有效途径，对机器人末端抓斗的运动轨迹进行合理规划是完成矸石分拣工作的关键。依据矸石分拣过程和特点，提出一种柔索驱动拣矸机器人的抓取轨迹规划方案。首先，建立柔索驱动拣矸机器人运动学模型，仿真分析验证了模型的正确性，为末端抓斗的运动轨迹是否符合索长变化规律提供判定依据。其次，根据矸石与皮带运输机同步运动的特性、矸石仓位置及拣矸机器人工作空间几何中心受力最佳等条件，将末端抓斗的抓取轨迹规划为启动段、准备段、抓矸段和置矸段；并针对各段不同的运动特点，采用S型速度曲线和五次多项式组合的轨迹规化方法，对末端抓斗的四段运动进行规划。最后，对规划的轨迹方案进行仿真，结果表明，末端抓斗的运动轨迹、速度和加速度连续，索长变化光滑连续，且轨迹参数能适应矸石在皮带运输机上的不同分布情况。研究为柔索驱动拣矸机器人的轨迹跟踪控制奠定基础。
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