ET80型步履式液压挖掘机

ET80型步履式液压挖掘机是一款小型步履复合式多功能救援机器人,其底盘具有多关节、多自由度步履复合结构,通过4个多自由度支腿实现单步跨域、双步跨越及同步跟进,可完成涉水、越障及爬坡等多功能救援工作,其工作装置具有挖掘、起重、破碎及钻孔等多种功能.同时,该机可实现无线可视化遥控.介绍ET80型步履式液压挖掘机的主要参数、结构组成及特点等.     

挖掘机工作装置的运动学建模与仿真

基于D-H齐次变换矩阵法建立挖掘机的运动学模型,为铲斗轨迹规划、工作装置的逆向运动学分析、动力学分析等奠定了基础。利用matlab的符号运算功能通过编制M文件实现运动学数学模型的自动推导。以某型号挖掘机为例,在建立的运动学模型基础上,利用matlab编程实现挖掘包络图的程序化绘制,给出了主要作业性能参数,为挖掘机的机构设计提供了一种高效便捷的方法。     

自主作业挖掘机电控模型

为提高挖掘机作业效率,降低人力成本,对某型液压挖掘机进行了自动化改造。在给出挖掘机电控系统硬件模型基础上,建立了工作装置的运动学模型及电液控制模型。在分析挖掘机操作人员动作流程基础上,总结出了自主循环作业控制模型。实验证明所提出的控制模型是有效可行的,为挖掘机自主作业奠定了理论基础。     

一种基于绳驱动的蛇形臂设计与研究

本文设计了一种绳驱动的蛇形机械臂,采用3绳索控制一个2自由度的关节,分析研究了它的关节空间、操作空间、驱动空间之间的映射关系,推导了绳索长度的变化值与关节角φ,β之间的数学关系;用DH法建立了运动学模型,通过仿真证明了所设计蛇形机械臂的合理性以及控制方法的有效性。     

液压挖掘机工作装置动臂,斗杆机构的多体系统运动学分析

本文运用多体系统理论中的Ｋａｎｅ－Ｈｕｓｔｏｎ方法，首次推导出了挖掘机工作装置动臂、斗杆机构的多体系统运动学方程，并采用通用多体系统运动学分析软件ＭＢＫＡ对一实际产品进行了分析，取得了满意的结果。     

挖掘机反铲作业三维空间分析与参数预测研究

三维空间信息和关键参数预测是实现挖掘机智能控制以及参数化设计的前提。目前主流的作业空间分析方案主要是从二维的角度进行考虑,其在使用过程中存在边界不清的问题,导致提取的关键参数存在误差,而对关键参数的成功预测,对挖掘机参数化设计具有重要意义。首先利用蒙特卡洛算法对挖掘机反铲进行分析,同时考虑了两侧履带对动臂关节角的影响,计算出了关于回转角的动臂最小关节角关系,最终得出三维作业空间,并从中获取相应尺寸的空间关键参数:最大挖掘半径、最大挖掘深度、最大挖掘高度以及最大卸载高度;其次利用三维空间分析得出的关键参数数据,在机器学习的基础上,根据反铲装置的运动学关系,建立关键参数的预测模型,从而解决在设计阶段如何获得反铲作业空间这一技术难题。通过对比发现,R BF神经网络模型在数据集表现出较好的预测性能,MAE、MAP E以及R MS E值最小分别为1.7 1、0.21和0.0 2,表明该模型的可靠性和鲁棒性较好,可推广至对其他参数的预测。     

矿用挖掘机工作装置仿真分析

通过SolidWorks软件建立矿用挖掘机的虚拟样机模型,利用ADAMS软件对矿用挖掘机的工作装置进行运动学和动力学仿真.通过运动学分析,得到最大挖掘深度、最大挖掘高度等基本作业参数.进行动力学仿真分析,得到各铰接点的受力变化曲线,从而为工作装置的强度分析提供依据.     

徐工ET 80型步履式液压挖掘机获12项专利授权

正徐工道路研发的多功能救灾救援设备——ET80型步履式液压挖掘机,是国家"863"计划项目的产品,日前获得步履式挖掘机及其救援牵引系统、一种伸缩臂用可调式滑块装置、一种挖掘机铲斗翻转装置等12项专利授权,其中发明专利1项,实用新型专利11项。     

单斗液压挖掘机反铲装置作业空间的分析与仿真

在研究液压挖掘机反铲装置作业空间的基础上,对挖掘机的作业空间进行描述,应用矩阵理论和机器人运动学理论,建立挖掘机反铲装置的运动学模型,并推导出反铲装置铲斗齿尖的参数方程。同时,提出采用蒙特卡洛法求解挖掘机反铲装置的作业空间。在MatLab中,编写基于蒙特卡洛法的作业空间仿真程序,模拟挖掘机的作业空间,仿真结果与采用虚拟样机技术在ADAMS中仿真结果基本一致,证明采用蒙特卡洛法分析、模拟挖掘机反铲装置作业空间的有效性和实用性。     

正铲液压挖掘机水平推压工作范围研究

提出一种可以高效而精确地获得特定平面上挖掘机水平推压最大距离的方法.基于对正铲液压挖掘机运动学分析并排除挖掘机水平推压时铲斗姿态的盲位盲角,得到挖掘机水平推压的工作范围.利用此工作范围,测量得到在特定水平面上挖掘机水平推压的最大距离.将该最大距离测量值与其他方法测得的数值进行比较,证明了此方法的正确性.此方法为进一步优化挖掘机运动学性能提供了有力的支持.     

基于梯度投影法的泵送臂架末端运动轨迹控制研究

针对现有混凝土泵车臂架末端运行轨迹控制精度低的问题,从运动学的角度研究臂架末端轨迹规划算法,实现其高精度运动轨迹控制。基于描述机器人机械臂各连杆之间位移关系的D-H法,推导出描述相邻两臂架在直角坐标系中空间位置关系的4×4齐次变换矩阵,然后通过矩阵计算得到臂架末端相对基坐标系的位姿,最终建立了36 m五节臂混凝土泵车臂架正向运动学方程。通过雅可比矩阵将臂架末端运动速度与臂架关节角运动速度通过线性方程组联立,在臂架自运动项基础上,经添加臂关节极限函数,得到加权后梯度投影公式,进而建立臂架末端位置实时闭环反馈系统,提高臂架运行精度。矩形浇注运动轨迹仿真结果表明,臂架在整个浇注过程中振动冲击小、工作过程平稳连续,臂架末端在x、y、z轴方向运动误差均未超过15 mm,满足了工程实际应用。     

基于D-H法的挖掘机工作装置运动学分析

本文以三自由度机械手为研究对象,用机器人运动学中常用的D-H法建立运动学数学模型,进行正反向运动学分析。另外,结合挖掘机工作装置的机构学分析,理清工作装置各参数变量与斗齿位姿的关系,确定工作装置运动过程中的控制规律。从而为运动学软件仿真模块提供较为合理的输入参数,并可验证仿真结果的正确性。     

液压挖掘机工作装置动力学建模与分析

提出一种基于牛顿-欧拉方程的挖掘机工作装置动力学数学模型的推导方法。利用Matlab符号运算功能,编制M文件实现数学模型自动推导,整个建模和运算过程简单、直观和高效。以某中型挖掘机为例进行分析,结果表明模型很好地反映了挖掘机工作装置的动力学特性。     

基于刚柔耦合的挖掘机工作装置关节摩擦副动力学分析

针对液压挖掘机工作装置关节摩擦副摩擦磨损问题,运用假设模态法及拉格朗日运动法建立了挖掘机工作装置刚柔耦合动力学模型,并分别基于刚体以及刚柔耦合模型下对工作装置进行动力学分析,得到3个重要关节的载荷变化曲线,进而基于联合仿真对动臂-底座关节摩擦副端面进行动态应力对比分析。结果表明,基于刚柔耦合的动力学分析更加贴近实际情况。挖掘机的回转过程中关节摩擦副会产生剧烈的交变载荷,摩擦副端面接触压力区域分布于外圈边缘,并随着工作装置的运行沿外圈移动。所得结论为挖掘机的关节摩擦副设计优化提供更加准确的依据。     

一种步履式挖掘机轮胎保护装置的设计与安装

设计开发了ET120型步履式挖掘机轮胎保护装置,介绍其设计要求、结构组成和现场安装工艺。通过正面和侧面甲片座、橡胶甲片及其连接的合理设计,实现了轮胎保护装置现场安装不需要起吊设备(2名操作者可装卸)、轮胎外表面全面防护和橡胶甲片单独更换等设计要求。ET120型步履式挖掘机轮胎保护装置安装采用轮胎充气张紧式锁定方式,成本低廉,安装简易,维护快捷,可为同类步履式挖掘机轮胎保护装置设计提供参考。     

液压挖掘机挖掘装置改进设计

以国产某小型液压挖掘机的工作装置作为研究对象,利用SolidWorks软件建立了挖掘机工作装置的三维模型;利用Solidorks Motion模块按照正常载荷和偏载两个工况对改进后的挖掘机构进行运动学分析和力学分析,实现了挖掘装置挖斗转角的大幅度增加,为结构的改进设计提供了一种省时并且更为精准的设计方法。     

WB201步履式液压挖掘机简介

WB201步履式液压挖掘机,与一般履带式或轮胎式液压挖掘机不同,它不设专门的行走机械。这是因为挖掘机在施工现场内的移动时间量占全部作业时间的10％左右,采用简单的步履装置对连续挖掘作业的生产效率并无影响。这种挖掘机在一九七四年研制成(见图1),先后在北京市第五、六建筑工程公司六     

液压挖掘机工作装置运动与动力综合优化

根据液压挖掘机工作装置的特点，应用Denavit-Hartenberg齐次变换矩阵建立运动学方程，以最大挖掘力为优化目标，进行了运动与动力综合性能优化求解，为进一步研究实现挖掘机自动控制奠定了理论计算基础，具有工程应用价值。     

液压挖掘机挖掘装置改进设计

以国产某小型液压挖掘机的工作装置作为研究对象,利用SolidWorks软件建立了挖掘机工作装置的三维模型；利用Solidorks Motion模块按照正常载荷和偏载两个工况对改进后的挖掘机构进行运动学分析和力学分析,实现了挖掘装置挖斗转角的大幅度增加,为结构的改进设计提供了一种省时并且更为精准的设计方法.     

CMJZ2-27型双臂掘进钻车避碰运动学分析

为了实现双臂掘进钻车的避碰运动控制,基于D-H法建立其运动学方程,采用分离变量法和"一般实系数四次方程的谢国芳求根公式"推导出了运动学方程逆解的解析表达式,并利用Matlab证明了该逆解解析表达式的正确性。通过分析钻车工作特点,对钻孔断面进行合理分区和规划钻孔顺序,实现了在避免碰撞的基础上双臂协同完成作业孔定位的目标。在运动学分析的基础上,推导出了钻车钻臂各关节和末端坐标,给出了钻车钻臂各关节的碰撞检测方法,并利用蒙特卡罗法检测出可能发生碰撞的连杆,验证了该碰撞检测方法的可行性,为实现CMJZ2-27型钻车自动化钻孔奠定了技术基础。