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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。 相似文献
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《Planning》2019,(10)
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。 相似文献
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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 总被引:1,自引:0,他引:1
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。 相似文献
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《工程机械》2021,52(10)
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。 相似文献
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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. 相似文献
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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。 相似文献
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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。 相似文献
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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。 相似文献
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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。 相似文献
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《Planning》2022,(1)
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。 相似文献
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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。 相似文献
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《Planning》2016,(10)
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。 相似文献