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。     

步履式挖掘机工作装置运动学建模及仿真

为实现对步履式挖掘机工作装置的控制,针对步履式挖掘机工作装置的特点,运用几何法推导出了工作装置油缸空间到关节空间的变换关系,利用Denavit-Hartenberg方法建立以关节角为变量的工作装置运动学模型,推导出了关节空间到位姿空间的运动学转换关系式,得到了铲斗末端的位置和姿态与工作装置各关节角之间的运动学正解,并应用MATLAB软件进行算例仿真,得到了工作装置的挖掘作业包络图。为步履式挖掘机工作装置实现自主控制奠定了理论基础。     

挖掘分析软件EXCA（R10．0）的研发

介绍挖掘分析软件EXCA（R10．0）的基本功能,该软件可对反铲履带挖掘机工作装置、反铲轮胎挖掘机工作装置及挖掘装载机的悬挂式反铲工作装置进行几何参数设计、运动仿真及受力分析,可进行挖掘作业性能分析、最大挖掘力确定、整机稳定性分析、最不稳定姿态确定、起重作业分析及破碎作业分析。软件针对某些分析结果给出了相应的分析曲线,为设计人员改进工作装置的结构参数和提高挖掘主机的性能提供可靠的依据。     

液压挖掘机反铲工作装置优化设计的数学模型

反铲是液压单斗挖掘机的一种重要工作装置。选择工作装置各设计参数时,要求有一定的挖掘力和挖掘作业范围,还要求各个结构件具有可靠的结构强度。本文拟根据液压挖掘机对反铲工作装置技术性能的要求及反铲的工作特点、结构型式,简要说明优化设计数学模型的建立。图1为液压挖掘机反铲工作装置简图。图2为简化计算图式。     

拱架安装机械手正向运动学研究及工作空间仿真

介绍拱架安装车的结构和工作原理,以其工作装置拱架安装机械手为研究对象,运用D-H法建立杆件坐标系,得到D-H矩阵,求出其运动学正解.在Matlab环境下,使用蒙特卡洛法对拱架安装机械手运动学正解进行仿真,得到工作空间的仿真结果.仿真结果满足工作要求,验证了运动学正解的正确性.     

液压挖掘机的自动水平控制机构

液压挖掘机以反铲挖掘作业为主,更换其工作装置也可以进行停机面以上的正铲挖掘作业和停机面上的正铲装载作业。随着机械化施工程度的不断提高,对液压挖掘机的反铲自动水平挖掘作业和正铲自动水平铲装作业的要求越来越迫切。目前,国内液压挖掘机上没有自动水平控制机构,在国外液压挖掘机上采用的也不多,只靠操纵人员的经验和熟练程度,协调控制斗杆油缸和动臂油缸,用斗杆和动臂的合成运动来实现铲斗的     

液压挖掘机工作装置运动学仿真分析

将三维造型软件UG和机械系统运动学/动力学分析软件ADAMS结合起来,建立了液压挖掘机的虚拟样机模型。对挖掘机工作装置进行运动学仿真,确定了挖掘机整机作业范围和最大挖掘半径、最大挖掘深度、最大挖掘高度、最大倾斜高度和最小倾斜高度等特殊工作尺寸。仿真结果表明,所设计液压挖掘机工作装置较为合理,作业范围合理,满足对特殊工作尺寸的要求。     

液压挖掘机工作装置运动轨迹自动绘制

利用MATLAB的计算功能和图形化用户界面,对液压挖掘机反铲工作装置轨迹参数进行计算和优化,并绘制包络图,直观地反映挖掘机的作业范围及最佳作业区域,为缩短挖掘机工作装置的设计时间、提高设计效率提供支持.     

液压挖掘机工作装置运动轨迹自动绘制

利用MATLAB的计算功能和图形化用户界面,对液压挖掘机反铲工作装置轨迹参数进行计算和优化,并绘制包络图,直观地反映挖掘机的作业范围及最佳作业区域,为缩短挖掘机工作装置的设计时间、提高设计效率提供支持。     

三节臂反铲挖掘机作业范围对比分析

运用D-H法建立三节臂挖掘机工作装置的运动学模型,将上动臂液压缸的长度进行分段,采用叠加法利用MAT-LAB绘制三节臂挖掘机的包络图,仿真结果表明仿真值与样本值的误差在合理范围之内.分析上动臂液压缸最短和最长时主要作业参数的大小以及相应的变化规律,拟合上动臂液压缸长度与主要作业参数之间的数学关系.研究结果表明水平面以上...