挖掘機觸覺感知挖掘的研究.pdf

1、液壓挖掘機是一種功能典型、工況復(fù)雜、用途非常廣泛的工程機械。隨著計算機技術(shù)、電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、機電一體化技術(shù)的發(fā)展，液壓挖掘機也正逐漸成為多種高新技術(shù)綜合集成的載體，向著高效率、高可靠性、安全節(jié)能及自動化、智能化的方向發(fā)展。智能挖掘機的最終目的是代替?zhèn)鹘y(tǒng)的挖掘機，以拓展應(yīng)用領(lǐng)域，適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，提高任務(wù)質(zhì)量，同時降低成本。
　　 本文在傳統(tǒng)挖掘機的基礎(chǔ)上，增強挖掘機感知能力，提出了發(fā)展觸覺感知挖掘機，并對整機控制系統(tǒng)架構(gòu)

2、，功能及挖掘作業(yè)的控制進行了嘗試性的探索。針對觸覺感知挖掘作業(yè)需要，確定了挖掘機觸覺感知作業(yè)的功能要求和總體方案。參閱相關(guān)資料建立了挖掘機工作裝置的運動學(xué)和動力學(xué)模型，并討論了挖掘機觸覺增強系統(tǒng)設(shè)計及控制算法。
　　 基于AMESim和SIMLINK，建立了針對挖掘機系統(tǒng)仿真模型?；诼?lián)合仿真模型，研究了觸覺增強力、位控制、振動挖掘、阻抗控制及障礙物表面跟蹤等典型工況的控制算法。并對仿真結(jié)果進行了分析，得出如下的結(jié)論：
　

3、　 1，軌跡控制，這樣一種剛性控制，顯然不能滿足實現(xiàn)工作環(huán)境的需要。在實際上加入柔性的控制，及力的控制，在調(diào)整位置控制的同時，可以避免挖掘過程中的沖擊。
　　 2，通過對鏟斗挖掘中力與位置的開關(guān)切換控制和阻抗控制的結(jié)果來看，力與位置的切換控制，因為其控制模式的切換，當(dāng)從一種控制向另一種控制切換時，會為系統(tǒng)帶來沖擊，阻抗控制更加適合于在控制過程，分界面發(fā)性沖擊時的緩沖，實現(xiàn)位置和力控制的統(tǒng)一控制。
　　 3，采用基于力和