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题名仿生挖掘机器人结构设计与运动特性分析
被引量：5
- 1
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作者
代陈超
侯宇
尹志朋
代梦婉
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机构
武汉科技大学机械自动化学院
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出处
《机械设计与制造》
北大核心
2017年第5期106-108,112,共4页
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文摘
在地下管线的铺设过程中,一些地段及建筑物的下方不允许从地表进行开挖,这时设计一种地下挖掘机器人就具有重要的实际意义。应用仿生原理,在研究了鼹鼠挖掘的功能形态学、挖掘技术及挖掘运动轨迹的基础上,提出了仿生挖掘机器人前肢挖斗、后肢铲斗和挤压板在工作时的轨迹要求及位移匹配要求。以挖洞直径设计出躯体的长和宽,以轨迹、位移匹配为目标设计了前肢、后肢五杆机构以及挤压机构的尺寸和安装点位。基于ADAMS软件研究了在一个运动周期内,前肢挖斗、后肢铲斗和挤压板的位移、速度和加速度随时间变化的规律。结果表明所设计的挖掘机器人结构合理,按照设计的运动次序工作时,挖斗、铲斗和挤压板之间不会产生运动干涉,并能使挖掘、排土和挤压运动过程紧密衔接。
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关键词
鼹鼠仿生
挖掘机器人
轨迹分析
结构设计
运动特性
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Keywords
Bionics of Mole
digging robot
Trajectory Analysis
Structure Design
Motion Characteristics
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分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名极限挖掘载荷下挖掘机铲斗轻量化设计
被引量：1
- 2
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作者
孙浩然
任志贵
刘菊蓉
冯明豪
李佳豪
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机构
陕西理工大学机械工程学院
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出处
《机床与液压》
北大核心
2022年第12期64-69,共6页
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基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(51605270)
陕西省科技厅自然科学基金(2020JM-600)。
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文摘
为研究如何在满足强度要求的前提下降低铲斗的质量,提出一种基于连续挖掘轨迹和极限挖掘力的铲斗轻量化设计方法。基于连续轨迹理论选定当挖掘机器人动臂处于主挖区内,由铲斗、斗杆液压缸交替挖掘的4段轨迹作为研究前提,计算并分析了连续轨迹上极限挖掘力的数值变化规律;使用APDL语言建立铲斗参数化模型,以极限挖掘力为外载荷研究铲斗结构强度的变化规律;以铲斗质量和应力为优化目标建立铲斗结构优化模型,使用遗传算法对铲斗进行优化。结果表明:铲斗液压缸挖掘时铲斗的应力、变形明显大于斗杆挖掘;优化后铲斗的质量减少了5.27%、最大应力减少了6.23%,验证了优化方法的可行性。
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关键词
挖掘机器人
铲斗
极限挖掘力
强度分析
轻量化
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Keywords
digging robot
Bucket
Limiting digging force
Strength analysis
Lightweight
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分类号
TU621
[建筑科学—建筑技术科学]
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题名基于虚拟样机技术的挖掘机器人节能控制仿真研究
被引量：1
- 3
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作者
刘静
潘双夏
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机构
上海理工大学机械工程学院
浙江大学流体传动与控制国家重点实验室
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出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2007年第10期15-18,共4页
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基金
国家"863"计划资助项目(2001AA422130)
上海市高校选拔培养优秀青年教师科研专向基金资助项目(354103)
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文摘
针对传统基于反复试验的挖掘机器人节能控制研究的缺点,提出了将虚拟样机技术应用于节能控制开发的方案。在分析典型节能控制模型的基础上,在挖掘机器人虚拟样机上对各种控制方式进行仿真试验,通过分析仿真结果得出各种控制方案的特性,据此进行实际节能控制的优选和参数调整,从而达到减少实际试验次数,提高控制精度和效果的目的。
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关键词
挖掘机器人
虚拟样机
节能控制
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Keywords
digging robot
virtual prototype
energy saving control
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP391.9
[自动化与计算机技术—控制科学与工程]
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题名新型香蕉挖坑机器人的结构设计与性能分析
被引量：1
- 4
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作者
娄玉印
刘光浩
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机构
广西科技大学鹿山学院
柳州职业技术学院
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出处
《农机化研究》
北大核心
2017年第9期118-122,128,共6页
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基金
广西自然科学基金项目(ky2015zl149)
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文摘
基于减轻人力成本、提高劳动效率的原则,研发了一种新型香蕉种植挖坑机器人。首先,运用三维建模软件Pro/E建立了新型香蕉种植挖坑机器人的三维模型并对其进行结构介绍,然后采用D-H法建立新型香蕉种植挖坑机器人的数学模型,并运用数学软件—Mat Lab软件进行建模和分析,验证其运动特性。在数学软件Mat Lab环境下,分析香蕉挖坑机器人的运动工作空间,验证新型香蕉挖坑机器人的空间特性,根据影响系数法对新型香蕉挖坑机器人进行速度和加速度性能分析,进而验证了该新型结构的合理性和可行性。
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关键词
挖坑机器人
运动特性
空间分析
性能优化
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Keywords
digging robot
motion characteristics
spatial analysis
performance optimization
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分类号
S222.52
[农业科学—农业机械化工程]
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题名挖掘机器人轨迹控制系统
被引量：1
- 5
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作者
韦赞洲
王虎
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机构
广西柳工机械股份有限公司挖掘机研究院
上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心
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出处
《长春工业大学学报》
CAS
2015年第3期261-265,共5页
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基金
国家863计划资助项目(2014AA041502)
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文摘
基于常规正铲液压挖掘机,针对特殊环境下机器人挖掘作业的需求,建立了工作装置的运动学模型,研究了基于直线插补的方式进行轨迹规划与PID控制算法以实现机器人运动轨迹规划与控制。
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关键词
挖掘机器人
轨迹规划
建模
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Keywords
digging robot
trajectory planning
modeling.
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分类号
TP242.3
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名基于双目视觉的掘锚机器人行驶位移检测方法
被引量：1
- 6
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作者
马宏伟
晁勇
薛旭升
毛清华
王川伟
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机构
西安科技大学机械工程学院
陕西省矿山机电装备智能检测与控制重点实验室
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出处
《工矿自动化》
北大核心
2022年第12期16-25,共10页
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基金
国家自然科学基金面上项目(51975468,52174150)
西安市科技计划项目(22GXFW0067)
陕煤联合基金项目(2021JLM-03)。
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文摘
针对掘锚机器人在行驶过程中存在行驶位移检测精度低的问题,以已支护锚杆为定位基准,通过分析掘锚机器人与已支护锚杆之间的距离关系,建立“掘锚机器人−已支护锚杆”定位模型,提出一种基于双目视觉的掘锚机器人行驶位移检测方法。煤矿井下环境复杂,采用传统的Census变换算法得到的视差图具有局限性,通过分析双目视觉测距原理,提出一种改进Census变换算法获取锚杆的视差图,得到锚杆图像的深度信息;提出一种锚杆特征的识别与定位方法,利用边缘检测算法对视差图中的锚杆进行轮廓提取,采用最小外接矩形与最大外接矩形算法对锚杆轮廓进行框选,提取锚杆特征点的像素坐标,通过分析坐标转换关系将特征点像素坐标转换为世界坐标,采用最小二乘法将特征点空间坐标拟合成一条直线,经过该直线建立平行于巷道截面的平面,解算双目相机与该平面之间的距离,进而得到掘锚机器人与该平面之间的距离。搭建移动机器人平台进行掘锚机器人行驶位移检测实验,结果表明:改进后的Census变换算法使误匹配率从19.85%降低到11.52%,较传统Census变换算法的误匹配率降低了41.96%;锚杆特征点识别与定位方法能够有效提取锚杆特征点的空间坐标,经过直线拟合得到相机与3个平行截面之间的距离分别为3010.428,2215.910,1415.127 mm。在机器人定位实验中,将真实计算位移与理论位移进行对比,结果表明,真实计算位移曲线与理论位移曲线基本重合,理论位移与计算位移误差不超过20 mm,可实现掘锚机器人的自主、准确、实时位移检测。
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关键词
掘锚机器人定位
双目视觉定位
双目测距
立体匹配算法
Census变换算法
锚杆特征点识别
“掘锚机器人−已支护锚杆”定位模型
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Keywords
anchor digging robot positioning
binocular vision positioning
binocular ranging
stereo matching algorithm
Census transform algorithm
anchor feature points recognition
positioning model of"anchor digging robot-supported bolt"
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分类号
TD632.2
[矿业工程—矿山机电]
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题名模糊耦合滑模的掘锚支机器人位置同步控制
被引量：1
- 7
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作者
马天兵
郭响响
邓海顺
苏国用
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机构
深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室
安徽理工大学机械工程学院
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出处
《井冈山大学学报（自然科学版）》
2022年第3期66-72,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(51305003)
安徽省高校协同创新项目(GXXT-2019-048).
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文摘
针对掘锚支机器人四缸同步平台存在的非线性、耦合作用及滞后问题,提出一种基于模糊相邻交叉耦合改进型滑模的位置同步控制方法,利用系统辨识获得阀控缸传递函数,采用模糊控制实时在线计算耦合系数,通过最速跟踪微分器柔化调节过程。仿真实验表明,改进型滑模控制相对于传统滑模控制,能有效减弱抖振,提高系统稳定性,且模糊相邻交叉耦合滑模控制相对于相邻交叉耦合滑模控制,其最大同步误差和跟踪误差分别控制在0.34 mm、0.002 mm。
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关键词
模糊耦合
滑模控制
掘锚支机器人
位置同步
系统辨识
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Keywords
fuzzy coupling
sliding mode control
anchor digging robot
position synchronization
system identification
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分类号
TP249
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名节杆式拱泥机器人位置检测设计
被引量：1
- 8
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作者
陈洪财
陈玉芳
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机构
韩山师范学院
温州职业技术学院
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出处
《农机化研究》
北大核心
2005年第3期164-166,共3页
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基金
国家自然科学基金资助项目(69885003)
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文摘
拱泥机器人的任务是在沉船打捞时代替潜水员完成水下作业,即攻打千斤洞,并带着千斤缆穿过沉船底部。为此,简要介绍了节杆式水下机器人运动控制中的应用,提出了节杆式拱泥机器人位置检测设计方案,设计了位置检测系统及通讯接口电路,并完成系统的软件设计工作。
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关键词
自动控制技术
节杆式拱泥机器人
软件设计
位置检测
倾角传感器
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Keywords
autocontrol technology
rod type digging robot
design
detect
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分类号
TP242.3
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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