面向智能挖掘机的最优挖掘轨迹规划

以实现挖掘机的智能化、工作装置的自动轨迹控制为目的，提出了一种基于能耗最小的挖掘轨迹规划方法．通过研究挖掘机铲斗与物料相互作用过程中的阻力特性，并综合考虑物料的重力、铲斗与物料间的摩擦力、挖掘速度以及铲斗两侧物料对挖掘阻力的影响，构建了一种适用于大型矿用挖掘机的动态挖掘阻力预测模型．运用提出的挖掘阻力预测模型，从多种不同堆角的料堆出发，以挖掘单位质量物料的能耗最小为目标函数，在综合考虑结构和性能约束的基础上建立了优化模型，并应用于WK-55挖掘机的控制参数优化，得到了挖掘不同堆角的料堆时的最优挖掘参数．结果表明：对于任意堆角的料堆都有最优挖掘参数可以在保证挖掘效率的前提下使挖掘机以最小能耗进行挖掘作业，为智能挖掘机的研发提供了理论参考