基于五次B样条的起竖装置时间最优轨迹规划

针对含二级电动缸的起竖装置当前运动轨迹时间不够优化,且存在不连续冲击的问题,提出了新的高阶样条轨迹规划方法。通过对起竖装置进行建模分析,解得了运动学约束、动力学约束以及边界条件。使用五次B样条插值规划轨迹,引入罚函数处理约束条件,以样条曲线相邻控制点的时间间隔为设计变量,利用非支配排序遗传算法(NSGA-II)对B样条轨迹进行多目标优化。运算后得到一组Pareto最优解,从中选择最为平滑且时间最优的解作为最终解。仿真结果表明,相对于多项式插值,样条插值理论上能实现时间最优;而采用高次样条插值能得到高阶连续的运动轨迹,使起竖过程更加平稳。