中国安全科学学报

作者：董祥杰, 石艳, 林椿松, 罗毅, 李培华, 税小叶

单位：1 四川轻化工大学 机械工程学院, 四川 宜宾 644000；2 四川轻化工大学 过程装备与控制工程四川省重点实验室, 四川 宜宾 644000；3 四川宜宾江源化工机械制造有限责任公司, 四川 宜宾 644000

关键词：螺旋探索开普勒优化算法(SEKOA),煤尘,机械臂,煤粉物料,轨迹规划,多项式插值

基金：四川省科技厅重点研发项目(2022YFG0068); 宜宾市科技计划重点项目(2022GY003); 宜宾市科技计划重大专项(24KJJH0033)

针对煤矿等中、重型易燃物料在智能转运过程中因机械臂、物料运动引起易燃粉尘扬散导致粉尘爆炸的潜在安全问题,以6轴工业机械臂为对象,以该机械臂关节运动的技术参数与煤尘扬散的风速阈值作为运动约束条件,将“4-5-4-4-5-4”多项式位姿插值法与提出的螺旋探索开普勒优化算法(SEKOA)作为该机械臂的运动轨迹规划模型,分析机械臂安全、高效作业的非线性组合工程优化问题。结果表明:在设置的运动约束条件下,相较于其他算法,SEKOA的机械臂安全转运煤粉物料效率更高,最快为9.5 s,且物料运动姿态平稳无倾斜碰撞;“4-5-4-4-5-4”多项式插值法规划的机械臂运动轨迹平滑、连续,物料下放阶段的主驱动关节1、2速度峰值分别为0.72、0.47 rad/s,加速度峰值为0.5 rad/s2,经历约2.5 s减速到0 rad/s,机械臂可平缓将物料放到指定位置,可防范封装箱上的煤尘二次扬散。

来源：2025年第8期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

查看中国安全科学学报杂志2025年第8期