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24液壓挖掘機虛擬樣機仿真與動力學方程逆問題比較為了驗證虛擬樣機仿真的正確性,將液壓挖掘機虛擬樣機模型進行逆問題仿哈爾濱工業大學工學碩士學位論文真分析,求得其鏟斗斗尖在相同給定軌跡運動下,其動臂和斗桿的轉角變化曲線,并將其與213所得的曲線對比,進而也驗證了之前動力學建模的正確性。首先測定鏟斗與斗桿之間的角度為300并將其鎖死,由于是在給定軌跡進行仿真,便可以將液壓挖掘機的回轉部分進行鎖死,使得機座與大地固結,在鏟斗斗尖添加一個Pointtopoint的驅動,使液壓挖掘機在(1000,35)到(1450,35)的直線軌跡上運動,由此可得,如圖219、220所示的動臂轉角和鏟斗轉角的變化曲線圖。
這樣就可以在沒有實際樣機的條件下,分析挖掘機的各種參數的合理性以及動態性能,極大地縮短研發周期,為后續的強度,剛度,控制方法的研究奠定良好的基礎。12液壓挖掘機動力學與控制系統的國內外研究及發展現狀121液壓挖掘機動力學在國內外的研究及發展現狀在挖掘機動力學研究方面,國外起步較早,在液壓挖掘機的設計開發中應用了先進的計算機技術,首先,通過相關軟件進行分析計算,比如有限元分析、動力學仿真、疲勞壽命計算等,根據相關軟件得到的可靠性結果,確定相關設計參數,進而進行實際挖掘機的設計與制造陋,一直以來,國外的挖掘機研究人員,在挖掘機工作裝置的動力學和挖掘機強度壽命分析方面做了大量的研究,并都取得了良好的效果。
中南大學現代復雜裝備設計與極端制造教育都重點實驗室提出了挖掘機器人動力學參數辨識研究,為了使挖掘機在作業速度和挖掘力上適應負載的特性19。122液壓挖掘機控制系統在國內外的研究及發展現狀目前在挖掘機的控制自動化研究方面己取得一定進展,在自主挖掘、故障預警、障礙躲避、自動卸載等方面都有所成績。美國Arizona大學在挖掘機智能挖掘方面進行了相關的控制實驗研究,分別采用了FuzzyLogic和NeuralNetwork兩種控制方法,由此提出了一種新的控制算法,該控制算法能很好地提升挖掘機的動態認知能力20。美國卡內基梅隆大學相關學者就挖掘機空間作業情況提出了新的規劃方法,重新定義了挖掘機器人的挖掘動作、挖掘約束條件等相關策略2l。英國相關大學學者研發了一種控制挖掘機鏟斗的控制方法,它是將人工智能原理應用在集成化挖掘機機器人上實現的22。澳大利亞機器人中心為了解決挖掘過程中的信息采集、自動辨識、智能挖掘等問題,設計開發了一套挖掘機智能控制系統,并在小型挖掘機載體上進行了相關實驗研究,得到了預想的的挖掘控制結果23。
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