挖掘機(jī)器人虛擬樣機(jī)建模技術(shù)及其應(yīng)用研究.pdf

1、針對(duì)挖掘機(jī)高效、節(jié)能和智能化的發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合我國(guó)傳統(tǒng)挖掘機(jī)行業(yè)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、成本高、對(duì)挖掘機(jī)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì)手段落后等現(xiàn)狀，本文首次運(yùn)用虛擬樣機(jī)這一近年來(lái)得到快速發(fā)展的先進(jìn)技術(shù)開(kāi)展挖掘機(jī)的高效、節(jié)能和智能控制技術(shù)的研究。重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)一個(gè)集成多領(lǐng)域系統(tǒng)模型的挖掘機(jī)虛擬樣機(jī)環(huán)境，作為挖掘機(jī)綜合性能仿真評(píng)估平臺(tái)，用于挖掘機(jī)節(jié)能和智能化策略的分析及優(yōu)化，提高挖掘機(jī)的作業(yè)效率、節(jié)能效果和自動(dòng)化水平。主要研究?jī)?nèi)容和特色如下：　　1、針對(duì)挖掘機(jī)

2、器人機(jī)、電、液和信息一體化的發(fā)展特點(diǎn)，提出挖掘機(jī)器人虛擬樣機(jī)的建模策略和框架?！　?、分別利用D-H方法和Newton-Euler方法推導(dǎo)了挖掘機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)理論模型，在此基礎(chǔ)上利用動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS建立挖掘機(jī)器人的參數(shù)化機(jī)構(gòu)仿真模型，利用三維造型軟件Pro/E建立了挖掘機(jī)器人的機(jī)械部件模型并與ADAMS參數(shù)化機(jī)構(gòu)模型進(jìn)行集成，構(gòu)成機(jī)械系統(tǒng)模型，在此模型上可以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)可視化仿真分析?！　?、針對(duì)現(xiàn)有挖掘機(jī)液壓系

3、統(tǒng)模型中液壓缸子模型未能考慮因挖掘機(jī)不同位姿變化帶來(lái)的質(zhì)量分布以及外負(fù)載參數(shù)的變化，從而造成液壓系統(tǒng)仿真模型誤差較大的問(wèn)題，提出了基于虛擬樣機(jī)動(dòng)力學(xué)解算的液壓系統(tǒng)仿真模型的建模方法?！　?、對(duì)數(shù)字化虛擬樣機(jī)的精確性進(jìn)行了研究和評(píng)估。針對(duì)挖掘機(jī)器人虛擬樣機(jī)模型系統(tǒng)的復(fù)雜性，提出了定性分析和定量驗(yàn)證相結(jié)合的方法?！　?、針對(duì)液壓缸摩擦力對(duì)挖掘機(jī)器人軌跡精度影響大，而現(xiàn)有液壓缸摩擦力模型精度不高的問(wèn)題，在對(duì)挖掘機(jī)器人液壓缸摩擦力進(jìn)行分析的