针对大型起重机的时间最优且无碰撞的轨迹生成方法：同时抑制负载摆动和塔身扭转 作者：Abdallah Farrage, Nur Azizah Amir, Hideki Takahashi, Shintaro Sasai, Hitoshi Sakurai, Masaki Okubo, Naoki Uchiyama

《Machines》：Time-Optimal and Collision-Free Trajectory Generation for Large Cranes with Load Sway and Tower Torsion Suppression Abdallah Farrage, Nur Azizah Amir, Hideki Takahashi, Shintaro Sasai, Hitoshi Sakurai, Masaki Okubo and Naoki Uchiyama

　　

摘要

大型起重机的塔身扭转对实现负载运动的精确控制构成了重大挑战，因为它会在运动过程中以及到达目的地后放大起重机负载的振荡。因此，应将塔身扭转纳入起重机运动控制策略中，以改善负载摆动抑制并提高整体运行稳定性。本研究提出了一种针对大型起重机的时间最优轨迹生成方法，以解决塔身扭转和负载摆动角度的问题。该时间最优轨迹能够在绕过障碍物的同时提供平稳的运动，并保证有足够的时间完成移动。所提出的方法结合了两种不同的算法：A*算法用于确定最短的无碰撞负载路径；另一种优化方法则在考虑塔身扭转和负载摆动角度的约束条件下，沿A*路径生成时间最优轨迹。所需轨迹通过多项式函数进行建模，确保每个起重机关节的运动都是实际可行的。该方法的有效性通过计算和实验得到了验证，证明了其在不发生碰撞的情况下抑制起重机系统中的负载摆动和塔身扭转的能力。