1、本論文以SGDC700隧道拱架多功能作業(yè)臺車機械手為研究對象，通過對臺車的實驗研究，對實驗結果進行了分析，提出了臺車存在的兩個問題：機械手運動的時間優(yōu)化和平穩(wěn)性，突出了臺車機械手軌跡規(guī)劃的重要性。結合隧道施工的具體情況，對臺車機械手的軌跡進行了規(guī)劃和仿真。本文主要從實驗研究和軌跡仿真方面做了以下工作。
　?。?）根據國內外軌跡規(guī)劃的研究現(xiàn)狀，對SGDC700隧道拱架多功能作業(yè)臺車機械手的軌跡規(guī)劃做了詳細分析。并以臺車機械手的運動學

2、為基礎，對機械手進行了數(shù)學建模；完成了從機械手關節(jié)空間到末端執(zhí)行器的三維空間的位姿計算。為機械手的路徑規(guī)劃和軌跡規(guī)劃奠定了基礎。
　?。?）結合隧道施工的實際情況，對臺車機械手的結構組成、工作原理及運動特點進行了分析。并通過臺車的現(xiàn)場實驗，分析了臺車存在的兩個問題，即臺車機械手運動的時間優(yōu)化問題和平穩(wěn)性問題；利用時間最短的規(guī)劃要求對機械手的路徑進行了規(guī)劃，求解出了機械手各關節(jié)的運動關系。
　?。?）結合機械手的路徑規(guī)劃，對機

3、器人的軌跡規(guī)劃方法進行了分析。研究了4-3-4插值函數(shù)、3-5-3插值函數(shù)以及五段三次多項式插值函數(shù)各自的特點，并推導出來各函數(shù)的軌跡方程，由此得到SGDC700隧道拱架多功能作業(yè)臺車機械手各個關節(jié)的角度、角速度和角加速度的表達式。
　　（4）根據臺車機械手各個關節(jié)的角度、角速度和角加速度的表達式，利用Matlab軟件進行編程仿真，得到了臺車機械手各關節(jié)的角度，角速度和角加速度曲線，所得到的結果大大優(yōu)化了臺車機械手的運動時間，并保