一种双串联机械臂式移动操作机装置的自动化定位方法，双串联机械臂式移动操作机装置由车身和两个串联式机械臂组成，两个串联式机械臂安装在车身的前部上面左右对称布置，定位的执行部件为两个串联式机械臂，串联式机械臂主要包括：末端操作器1，滑块2，推进油缸3，滑架4，整臂摆动油缸5，升降油缸6，大臂7，俯仰油缸8，摆角油缸9。本实用新型专利技术的方法利用机器人学原理求取装置的运动学逆解解析解表达式，根据定位作业方案获取装置定位控制所需的串联式机械臂的关节坐标，从而实现装置的自动定位。多个定位作业任务可以采用双机械臂同时动作或者分时动作。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种移动操作机，尤其是一种双串联机械臂式移动操作机。
技术介绍
目前，国内外市场上矿用掘进钻车多为双串联机械臂式液压钻车，操作方式多为 人工操作，普遍存在钻杆定位困难、操作不便，效率低下等问题。常见的定位操作就是钻孔， 而计算机控制的自动化钻孔能有效解决井下人工凿岩采矿带来的安全、效率和钻爆精度等 问题。具有智能化与自主操作的井下自动化凿岩设备是当今矿业研究的热点和难点。其中， 保证钻车能够在具有多个拐角的巷道中间快速行进且不碰触到墙面，并能进行精确实时的 定位和导航，实现自动化钻孔，是矿业研究的一个重要方向。因此，对双串联机械臂式移动 操作机进行研究对于矿用钻车实现自动化钻孔等精确定位作业，提高作业效率和作业水平 具有重要意义。
技术实现思路
基于以上目的，本专利技术提出一种双串联机械臂式移动操作机，双串联机械臂式移 动操作机装置由车身和两个串联式机械臂组成，两个串联式机械臂安装在车身的前部上面 左右对称布置。串联式机械臂，主要包括：末端操作器1，滑块2,推进油缸3,滑架4,整臂摆 动油缸5,升降油缸6,大臂7,俯仰油缸8,摆角油缸9。 大臂7的固定部分和双串联机械臂式移动操作机的机身铰接，大臂7的回转部分 和滑架4铰接。升降油缸6布置在大臂7的下面后侧，升降油缸6的后侧和整臂摆动油缸5 铰接、升降油缸6的前侧和大臂7的固定部分铰接。俯仰油缸8布置在大臂7的下面前侧， 俯仰油缸8的后侧和大臂7的回转部分铰接，俯仰油缸8的前侧和滑架4铰接。摆角油缸 9布置在大臂7的前侧，摆角油缸9的后侧和大臂7的回转部分铰接，摆角油缸9的前侧和 滑架4铰接。滑架4布置在大臂7的上部，滑架4的下面后侧和大臂7的回转部分铰接，滑 架4的下面前侧和摆角油缸9的前侧铰接。推进油缸3布置在滑架4的上部后侧。滑块2 布置在滑架4的上部，滑块2的后部和推进油缸3的前部铰接。滑块2和滑架4形成移动 副。 左侧和右侧的串联式机械臂结构基本相同，两个机械臂的区别在于：左边的串联 式机械臂的整臂摆动油缸5布置在机械臂左侧，右边的串联式机械臂的整臂摆动油缸5布 置在机械臂右侧。 本专利技术的双串联机械臂式移动操作机根据定位作业方案的用户坐标得到串联式 机械臂的关节坐标，实现根据用户定位作业方案的数据信息获取移动操作机两个串联式机 械臂的关节坐标信息，通过控制两个串联式机械臂6个自由度的动作使两个串联式机械臂 的末端操作器达到用户期望的位姿，从而实现移动操作机的自动定位，实现自动化作业。【附图说明】 图1是本专利技术的双串联机械臂式移动操作机装置的串联式机械臂结构示意图； 图2是本专利技术的双串联机械臂式移动操作机装置的运动学坐标系和用户坐标系。【具体实施方式】 本专利技术的双串联机械臂式移动操作机装置由车身和两个串联式机械臂组成，两个 串联式机械臂安装在车身的前部上面左右对称布置。 图1所示为串联式机械臂，主要包括：末端操作器1，滑块2,推进油缸3,滑架4,整 臂摆动油缸5,升降油缸6,大臂7,俯仰油缸8,摆角油缸9。 大臂7的固定部分和双串联机械臂式移动操作机的机身铰接，大臂7的回转部分 和滑架4铰接。升降油缸6布置在大臂7的下面后侧，升降油缸6的后侧和整臂摆动油缸5 铰接、升降油缸6的前侧和大臂7的固定部分铰接。俯仰油缸8布置在大臂7的下面前侧， 俯仰油缸8的后侧和大臂7的回转部分铰接，俯仰油缸8的前侧和滑架4铰接。摆角油缸 9布置在大臂7的前侧，摆角油缸9的后侧和大臂7的回转部分铰接，摆角油缸9的前侧和 滑架4铰接。滑架4布置在大臂7的上部，滑架4的下面后侧和大臂7的回转部分铰接，滑 架4的下面前侧和摆角油缸9的前侧铰接。推进油缸3布置在滑架4的上部后侧。滑块2 布置在滑架4的上部，滑块2的后部和推进油缸3的前部铰接。滑块2和滑架4形成移动 副。 左侧和右侧的串联式机械臂结构基本相同，两个机械臂的区别在于：左边的串联 式机械臂的整臂摆动油缸5布置在机械臂左侧，右边的串联式机械臂的整臂摆动油缸5布 置在机械臂右侧。 双串联机械臂式移动操作机装置运动学计算的目的是求解末端操作器的期望位 姿对应的关节变量，末端操作器的位姿为6个自由度，需要6轴联动。这里建立双串联机械 臂式移动操作机装置的运动学坐标系和用户坐标系如图2所示。 两个串联式机械臂D-H参数中的常量部分参数完全一致。根据建立的坐标系确定 串联式机械臂的D-H参数如表1所示： 表1串联式机械臂各连杆D-H参数【主权项】1. 一种双串联机械臂式移动操作机装置的自动化定位方法，双串联机械臂式移动操 作机装置由车身和两个串联式机械臂组成，两个串联式机械臂安装在车身的前部上面左 右对称布置，定位的执行部件为两个串联式机械臂，串联式机械臂主要包括：末端操作器 (1)，滑块（2)，推进油缸（3)，滑架（4)，整臂摆动油缸（5)，升降油缸（6)，大臂（7)，俯仰油 缸（8)，摆角油缸（9)，大臂（7)的固定部分和双串联机械臂式移动操作机的机身铰接，大臂 (7) 的回转部分和滑架（4)铰接，升降油缸（6)布置在大臂（7)的下面后侧，升降油缸（6)的 后侧和整臂摆动油缸（5)铰接、升降油缸（6)的前侧和大臂（7)的固定部分铰接，俯仰油缸 (8) 布置在大臂（7)的下面前侧，俯仰油缸（8)的后侧和大臂（7)的回转部分铰接，俯仰油 缸（8)的前侧和滑架（4)铰接，摆角油缸（9)布置在大臂（7)的前侧，摆角油缸（9)的后侧 和大臂（7)的回转部分铰接，摆角油缸（9)的前侧和滑架（4)铰接，滑架（4)布置在大臂（7) 的上部，滑架（4)的下面后侧和大臂（7)的回转部分铰接，滑架（4)的下面前侧和摆角油缸 (9) 的前侧铰接，推进油缸（3)布置在滑架（4)的上部后侧，滑块（2)布置在滑架（4)的上 部，滑块（2)的后部和推进油缸（3)的前部铰接，滑块（2)和滑架（4)形成移动副，左侧和右 侧的串联式机械臂结构基本相同，两个机械臂的区别在于：左边的串联式机械臂的整臂摆 动油缸（5)布置在机械臂左侧，右边的串联式机械臂的整臂摆动油缸（5)布置在机械臂右 侦牝其特征在于采用如下方法：首先用机器人运动学的理论得到双串联机械臂式移动操作 机的运动学逆解解析解表达式，根据定位作业方案的用户坐标得到串联式机械臂的关节坐 标，其中巧为第1个运动自由度，实现机械臂的摆动；马为第2个自由度，实现机械臂的俯 仰；3为第3个自由度，实现机械臂的回转；贫为第4个自由度，实现滑架俯仰；碎为第5个 自由度，实现滑架摆动；4为第6个自由度，实现滑块的移动，首先整臂摆动油缸（5)伸缩， 实现机械臂绕坚直回转轴ZO的回转，到达关节位置度今；升降油缸（6)伸缩实现机械臂的 俯仰，到达关节位置度巧；液压马达经蜗轮蜗杆减速后驱动大臂（7)的回转部分回转，实现 机械臂的回转，到达关节位置度巧；俯仰油缸（8)伸缩实现滑架俯仰，到达关节位置度今； 摆角油缸（9)伸缩实现滑架摆动，到达关节位置度巧；最后推进油缸（3)伸缩，实现滑块（2) 的直线运动，到达位置4。2. 根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于：多个定位作业任务可以采用双机械 臂同时动作或者分时动作。【专利摘要】一种双串联机械臂式移动操作机装置的自动化定位方法，双串联本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双串联机械臂式移动操作机装置的自动化定位方法，双串联机械臂式移动操作机装置由车身和两个串联式机械臂组成，两个串联式机械臂安装在车身的前部上面左右对称布置，定位的执行部件为两个串联式机械臂，串联式机械臂主要包括：末端操作器（1），滑块（2），推进油缸（3），滑架（4），整臂摆动油缸（5），升降油缸（6），大臂（7），俯仰油缸（8），摆角油缸（9），大臂（7）的固定部分和双串联机械臂式移动操作机的机身铰接，大臂（7）的回转部分和滑架（4）铰接，升降油缸（6）布置在大臂（7）的下面后侧，升降油缸（6）的后侧和整臂摆动油缸（5）铰接、升降油缸（6）的前侧和大臂（7）的固定部分铰接，俯仰油缸（8）布置在大臂（7）的下面前侧，俯仰油缸（8）的后侧和大臂（7）的回转部分铰接，俯仰油缸（8）的前侧和滑架（4）铰接，摆角油缸（9）布置在大臂（7）的前侧，摆角油缸（9）的后侧和大臂（7）的回转部分铰接，摆角油缸（9）的前侧和滑架（4）铰接，滑架（4）布置在大臂（7）的上部，滑架（4）的下面后侧和大臂（7）的回转部分铰接，滑架（4）的下面前侧和摆角油缸（9）的前侧铰接，推进油缸（3）布置在滑架（4）的上部后侧，滑块（2）布置在滑架（4）的上部，滑块（2）的后部和推进油缸（3）的前部铰接，滑块（2）和滑架（4）形成移动副，左侧和右侧的串联式机械臂结构基本相同，两个机械臂的区别在于：左边的串联式机械臂的整臂摆动油缸（5）布置在机械臂左侧，右边的串联式机械臂的整臂摆动油缸（5）布置在机械臂右侧，其特征在于采用如下方法：首先用机器人运动学的理论得到双串联机械臂式移动操作机的运动学逆解解析解表达式，根据定位作业方案的用户坐标得到串联式机械臂的关节坐标，其中为第1个运动自由度，实现机械臂的摆动；为第2个自由度，实现机械臂的俯仰；为第3个自由度，实现机械臂的回转；为第4个自由度，实现滑架俯仰；为第5个自由度，实现滑架摆动；为第6个自由度，实现滑块的移动，首先整臂摆动油缸（5）伸缩，实现机械臂绕竖直回转轴Z0的回转，到达关节位置度；升降油缸（6）伸缩实现机械臂的俯仰，到达关节位置度；液压马达经蜗轮蜗杆减速后驱动大臂（7）的回转部分回转，实现机械臂的回转，到达关节位置度；俯仰油缸（8）伸缩实现滑架俯仰，到达关节位置度；摆角油缸（9）伸缩实现滑架摆动，到达关节位置度；最后推进油缸（3）伸缩，实现滑块（2）的直线运动，到达位置。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张付祥，史文军，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：新型
国别省市：河北;13
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