挖掘机操作臂姿态非接触式实时测量系统

针对挖掘机机器人化作业控制系统中,测量操作臂姿态的旋转编码器等接触式传感器易因碰撞而损坏,传统的非接触式测量系统测量范围小,响应速度慢等不足,建立了一种挖掘机操作臂姿态非接触式实时测量系统。该系统基于机器视觉和三组人工靶标,操作臂的姿态用人工靶标中的三个X角点所在直线方向表示,并以此为基础,提出X角点分组跟踪策略,将各组靶标中X角点的检测范围限定在某一特定矩形区域内,应用X角点的间距作为约束条件完成人工靶标图像识别,实时计算得到操作臂姿态参数。动态测量试验表明:动臂和铲斗姿态测量误差分别在±0.5°、±1°内;X角点分组跟踪策略缩减了80%的图像检测面积,测量平均耗时仅63ms/帧,满足挖掘机实时控制要求。     

CAN现场总线在液压挖掘机状态监测系统中的应用

液压挖掘机是复杂大系统,集机、电、液于一体.设计了该监测系统,实时采集液压挖掘机各种状态信号,能有效进行故障的预测.基于CAN总线和ARM,通过传感器采集信号,运用VB语言开发可执行程序,实现了系统的功能,对挖掘机工作状态进行了实时有效的监测,提高了作业效率和经济效益.     

多点标识下的挖掘机工作装置姿态测量

针对传统视觉测量挖掘机工作装置姿态中人工靶标易被泥土污染遮挡和受背景环境影响导致姿态测量失败的问题,提出基于多点标识的挖掘机工作装置姿态测量方法,利用一台RGB摄像机和YOLOv3深度学习算法实现对无任何传感器挖掘机工作装置的姿态测量。设置区别于背景环境、易于识别和定位的关键点标识,捕获大量工作装置图像并标注建立数据集,以此数据集训练获得视觉模型实现关键点标识的检测;根据关键点间的约束关系和相机成像原理还原关键点标识的三维信息,并计算相应杆件的姿态角。研究结果表明：提出的姿态测量系统能够解决姿态测量中存在的问题,且对挖掘机工作装置姿态测量瞬时偏差在±2°范围内,平均测量偏差在±1°范围内,满足视觉伺服中姿态角的反馈;同时,测量系统对每帧图像平均处理时间为108.26ms,满足实时测量条件。     

一种新型矿用液压挖掘机履带张紧系统的设计

该文综述了一种新型矿用液压挖掘机履带张紧系统.履带张紧系统是履带式行走机构的一个重要组成部分,它的性能好坏对履带式液压挖掘机的行驶性能有很大影响.该文通过分析矿用液压挖掘机的行走工况和履带及张紧缸的受力情况,并对比了各种履带张紧系统的优缺点,设计了一种新型矿用液压挖掘机的履带张紧系统.通过仿真,该履带张紧系统能够在不同路面状况下对履带进行实时张紧,实时监测,使液压挖掘机安全可靠的行走.     

基于无线传输的液压挖掘机参数可视化系统研究

实时准确地了解液压挖掘机的工作状态和各系统的关键参数,对辅助产品调试、性能优化以及进行中间过程监控,具有重要意义。本文研究的液压挖掘机无线测试系统由无线数据采集传输、数据读取、数据处理、数据和图像显示、数据存储和用户界面六部分组成,以直观、简洁的方式实现了实时准确监控液压挖掘机重要工作参数的功能,在工程实际中具有较高的使用价值。     

煤矿刮板输送机传动部件实时监测系统的研究

根据煤矿刮板输送机传动部件故障表现形式,确定实时监测系统主要监测参数以及传动部件的监测点,设计了一套针对煤矿刮板输送机传动部件的实时监测系统,可以确定设备的实时工作状态,预测传动系统零部件的故障情况,并通过振动数据分析,推断出故障部位和故障类型。对减速器现场拆解后进行验证,与振动监测数据的分析推断的结果相吻合。     

挖掘机的全球卫星定位远程监控系统

通过全球卫星定位远程监控系统（GPS）对挖掘机的运行状态进行实时监测和远程故障诊断,可在其故障出现前及时报警,故障出现后及时准确地分析并处理故障,有力地保证了挖掘机的正常运行。我公司在SC．8系列液压挖掘机配置了先进的GPS远程监控系统,现简介如下。     

基于多传感器融合的工程机械智能施工系统研究

为进一步推动工程机械智能化施工进程,选取反铲液压挖掘机进行工程机械智能施工系统研究。首先,在挖掘机上安装MEMS倾角仪与GNSS定位定向装置,实现挖掘机动作、工作位置的实时监测;然后,提出铲齿三维坐标的推算算法,使用Solid Works和3D Max软件对挖掘机建模并在Qt+Open GL环境下实现模型显示;最后,利用CAN总线实时传输监测数据,实现施工现场挖掘机动作与模型动作同步。经过实车测试,智能施工系统满足工程机械施工精度要求。该系统将传感器技术、计算机技术与工程机械相结合,改变传统工程机械的施工方式,优化施工流程,加快工程机械的智能施工进程。     

油液混合动力挖掘机建模与参数匹配仿真研究

为提高油液混合动力系统挖掘机的节油效果及操控性能,对某21 t油液混合动力挖掘机进行了参数匹配仿真研究。基于元件样本曲线及试验测试曲线,建立混合动力挖掘机数学模型和整机AMESim/Simulink联合仿真模型。根据动力源驱动结构、工作原理及负载特性,确定了释放策略。利用AMESim/Simulink联合仿真,分析不同辅助马达与蓄能器参数对燃油消耗量的影响,并依此确定系统匹配参数。仿真对比分析了参数匹配后的混合动力系统与原系统动臂油缸下降速度、发动机输出扭矩、燃油消耗量、燃油消耗率。结果表明,相对于原系统,节油率为12.5%,节油效果显著。     

桩工机械

正GJ20182042旋挖钻机液压监测系统开发及应用[刊,中]/王伟…//建筑机械化.-2018,(2).-22～25在分析旋挖钻机液压系统的原理构成和参数计算的基础上,确定了直接监测参数和间接测量参数及测量方案,完成了实时在线监测系统的总体设计。本系统采用嵌入式PC104处理器,在WinCE操作系统下,使用C++语言编程完成,不改变旋挖钻机结构,不需要人员操作,实现旋挖钻机现场准确、实时监测,进行现场工业性试验。     

基于LabVIEW的综合录井多参数曲线监测系统设计

多参数曲线监测系统是综合录井采集系统的一个子系统。本系统利用LabVIEW完成多钻井工程参数曲线实时监测系统设计代替传统曲线监测系统,具有工程参数采集、实时参数显示、实时存储、数据处理及回放、打印等功能。具有使用灵活、可移植性好与性价比高等优点。     

斗山DH80—7挖掘机整机挖掘力下的铰点力计算

确定铰点最大受力是挖掘机铰点设计校核的重点及难点之一,提出采用杆组法对挖掘机工作装置连杆机构进行分析,计算在不同工况和姿态下挖掘机的整机理论挖掘力及各铰点的受力,然后通过对计算数据进行分析比较确定最大铰点力,这是一种行之有效的方法.并用这一方法计算出了斗山DH80-7挖掘机整机理论挖掘力下的最大铰点力.     

一种新型的矿井井斜测量方法研究

井斜测量单元研究是基于捷联惯性导航原理,由三轴光纤陀螺和三轴加速度计构成惯性测量单元,通过数学平台实时地解算出载体的姿态角、位置和速度等参数.以煤矿勘测和开采为背景,采用捷联惯性导航系统替代传统的平台惯性导航系统,利用光纤陀螺和加速度计构成惯性敏感单元替代传统的磁通门和加速度计的结构,适用于具有磁场干扰的场合.初步完成井斜测量系统的静态测试,并对产生的测量误差进行了分析,姿态角可获得较高的测量精度,基本满足井斜测量的指标.利用Labview进行数据采集界面和姿态信息显示界面设计,具有良好的交互性和实时性的特点.     

矿井刮板输送机传输链条断链故障监测系统设计研究

为了保障煤炭的连续开采,避免刮板输送机因长时间处于高负荷等恶劣工作环境,发生链条断裂的风险,通过对刮板链条容易断裂的位置进行研究分析,采用直接监测的方法对刮板输送机断链故障的监测系统进行设计.监测系统实现了断链位置的实时显示、声光报警及相关关键参数显示等功能,并在实际工程应用中检验了该监测系统的实用性,实现了刮板链条的远程监控,为矿井技术人员及时处置断链安全隐患提供了帮助.     

用单站光电雷达一体化系统测量目标三维姿态

设计了单站光电雷达三维姿态测量系统,讨论了将该测量系统用于飞行目标三维姿态测量的可行性,研究了用该系统测量飞行姿态的原理、算法和误差项。依据选取的三维姿态解算算法确定了系统的关键技术指标,计算了系统对模拟目标的作用距离,并分析其三维姿态测量精度。分析结果表明,系统对模拟目标的作用距离不小于60 km,实时三维姿态测量总误差不大于120′。利用外场现有仪器的校飞试验进行了单站三维姿态解算实验,结果表明,利用单站光电雷达一体化测量系统来测量飞行目标的三维姿态信息方法切实可行,不但可提高仪器测晨的实时精度,而且可消除传统交汇测量法对布站的限制,提高了仪器使用效率。     

基于LabVIEW的电机实时在线监测系统设计

为了能够实时、精确地获取电机的运行参数,文中提出了一种基于LabVIEW的电机实时在线监测系统。该系统通过传感器、信号调理电路实现了对电机电流、电压、扭矩、转速运行参数的获取,利用DSP处理器进行数据的采集和捕获,通过RS232串口通信将数据高速传输到上位机。上位机采用图形化界面LabVIEW实现了对电机运行状态的实时在线监测。实验证明:该系统测量精度高、实时性强、运行稳定可靠,适用于电机多参数的实时在线监测。     

单斗挖掘机

GJ20075092基于LabVIEW液压挖掘机工作装置的测控系统的研究[刊,中]/张明…//工程机械.—2007,38(6).—31～33挖掘机工作装置的控制存在结构上的时变性、液压系统的非线性,以及土壤的不确定性,很难找到完善的控制策略。提出利用虚拟仪器开发平台NILabVIEW开发液压挖掘机工作装置运动控制的测控系统,对液压系统的流量、压力、温度和液压缸的伸缩量等数据进行采集、显示,实现对液压系统的监测;利用MATLAB进行控制算法仿真,嵌入到LabVIEW中,实现对采集数据的处理,得到输出参数,实现对挖掘机工作装置运动的控制;通过LabVIEW开发的虚…     

电磁式头盔姿态传感系统参数漂移的实时补偿研究

分析电磁式头盔姿态传感系统的参数漂移对采集数据的影响。用一个外加的辅助天线来感应发射电流通过发射天线产生的磁场，感应强度则用来接收电路实时测量，使得无需增加其它硬件便可直接测出系统电路各种参数漂对采集数据所造成的总的误差，并给予实时修正。     

巷道掘进机定向掘进技术研究

针对矿井下巷道掘进面的实际情况,提出了一种掘进机自主定位定向方法,通过建立数学计算模型,进行仿真模拟,搭建实验平台验证其可行性。分析对比结果显示,在满足巷道成型标准的情况下,该技术可以对400 m范围内进行探测。为扩大测量范围和提高测量精度,提出了一种坐标定位方案,可以实现实时巡航监测,减少井下人工作业时间。该技术可有效防止掘进巷道错位,实时监测姿态和位置,进一步提升无人开采能力。     

大型挖掘机闭式回转系统联合仿真研究

为了能够在机器制造之前就能准确掌握挖掘机回转系统的运动规律,确定相关的结构和系统参数,为设计和制造样机提供依据,该文采用液压系统仿真软件AMESim和动力学仿真软件ADAMS,分别建立液压系统仿真模型和挖掘机上车的动力学模型。两种模型互为驱动,对挖掘机回转过程进行联合仿真研究。为了使仿真过程与挖掘机的实际工作过程一致,仿真中考虑了工作装置引起的转动换量变化,将上车部分转动惯量随工作装置位置变化的曲线,导入在AMESim软件中已建好的回转液压系统模型,分析其对回转系统动态特性的影响。