摘要：針對目前煤礦井下掘進過程自動化程度低、掘進效率低、巷道成型質量差等問題,提出了一種懸臂式掘進機器人巷道成形智能截割控制系統。該系統結合巷道尺寸和截割工藝要求,基于三次多項式光滑函數的懸臂式掘進機器人關節空間軌跡規劃方法,通過建立的懸臂式掘進機器人坐標系統及懸臂式掘進機器人運動學正問題與逆問題求解,確定軌跡規劃光滑函數參數;規劃好截割軌跡后,以視覺定位方法獲得的懸臂式掘進機器人截割頭位姿數據作為反饋量,基于反饋線性化積分滑模控制器的截割軌跡控制算法實時計算控制量,以規劃軌跡點和視覺測量位姿點構建反饋控制系統,實現對懸臂式掘進機器人巷道成形截割過程的動態控制。實驗結果表明,該系統能夠實現懸臂式掘進機器人巷道成形截割過程的智能控制,定位精度高,穩定性好,軌跡跟蹤誤差小于25.61mm,可滿足巷道成形質量需求。