多机协作吊装机器人动力学分析与路径规划

随着工程任务日趋复杂艰巨，施工环境愈发恶劣，单台起重机已很难承担复杂的吊装任务，而多台起重机联合作业具有结构稳定、负载能力强、吊装空间大、布局灵活的优点，得到了广泛应用。以多机协作吊装机器人为研究对象，采用拉格朗日方法建立了多机协作吊装机器人的动力学模型；采用蚁群算法规划吊装路径，针对蚁群算法难以避免局部最优以及无解蚂蚁数量多等问题，提出三值法平面栅格环境建模、基于最佳-次佳路径长的信息素分阶更新策略和信息素挥发因子动态调整函数，仿真结果表明，改进蚁群算法相对于传统蚁群算法，明显提高了最佳路径长度、运算效率等指标。利用三值法进行吊装环境建模，进行协作作业仿真，验证了动力学分析和改进蚁群算法的合理性，对于提高多机协作吊装作业效率和可靠性具有一定的指导意义。