液压凿岩机器人机械臂轨迹规划研究分析.pdf

智能制造技术

液压凿岩机器人机械臂轨迹规划研究分析*

武慧挺

（山西机电职业技术学院，山西长治046000）

【摘要】针对液压凿岩机器人作业环境复杂，工作空间狭小等特点，以实现机器人在多工况、

高速度、高精度作业的目标，提出了一种基于改进的蚁群算法和粒子群算法相结合的混合算

法对液压凿岩机器人机械臂进行轨迹规划。基于D-H参数法建立了液压凿岩机器人机械臂

运动学模型，并使用MATLAB/Simulink对所建模型进行了仿真分析。通过对仿真结果进行分

析可知，该混合算法能够使机械臂运动轨迹平滑，减少了机械臂运动过程中的能量消耗，提

高了机器人运动效率，从而验证了混合算法在液压凿岩机器人轨迹规划中的可行性。

关键词：液压凿岩机器人；机械臂；运动学；轨迹规划

中图分类号：TD4文献标识码：B

DOI：10.13596/j.cnki.44-1542/th.2025.01.066

ResearchandAnalysisonTrajectoryPlanning

ofHydraulicRockDrillingRobotArm

WuHuiting

（ShanxiInstituteofMechanicalElectricalEngineering,Changzhi,Shanxi046000,CHN）

【Abstract】Inresponsetothecomplexworkingenvironmentandnarrowworkspaceofhydraulic

rockdrillingrobots,ahybridalgorithmbasedonimprovedantcolonyalgorithmandparticle

swarmalgorithmisproposedtoachievethegoalofmultiworkingconditions,highspeed,andhigh

precisionoperationoftherobotfortrajectoryplanningofthehydraulicrockdrillingrobotarm.A

kinematicmodelofthehydraulicrockdrillingrobotarmwasestablishedbasedontheD-H

parametermethod,andthemodelwassimulatedandanalyzedusingMATLAB/Simulink.By

analyzingthesimulationresults,itcanbeconcludedthatthehybridalgorithmcansmooththe

motiontrajectoryoftheroboticarm,reduceenergyconsumptionduringthemotionprocess,and

improvetherobotsmotionefficiency,thusverifyingthefeasibilityofthehy