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题名基于天牛须搜索的装载机铲掘轨迹规划
被引量：2
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作者
谌炎辉
孟宇
向上升
白国星
梁国栋
谢国进
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机构
广西科技大学机械与汽车工程学院
北京科技大学机械工程学院
广西柳工机械股份有限公司
广西水利电力职业技术学院机电工程学院
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出处
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2023年第7期2201-2210,共10页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2018YFC0604403,2018YFE0192900)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(FRF-TP-20-052A1)
广西科技开发计划资助项目(桂科能1598021-2)。
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文摘
装载机常用于建筑、采矿等恶劣工作环境,实现其自主作业可以有效保障从业人员安全,已成为工程机械领域的发展趋势。铲掘轨迹是影响装载机自主作业能耗的关键因素,目前已有学者提出了一些以能耗最优为目标的轨迹规划方法,但这些方法大多仅以铲斗斗尖位置为规划目标,忽略了铲装过程中铲斗转角对自主作业能耗的影响,导致装载机自主作业能耗仅能达到局部最优。针对上述问题,提出一种基于天牛须搜索的装载机铲掘轨迹规划方法,首先建立作业机构运动数学模型,得到铲斗斗尖位置、铲斗转角与车体位移、动臂油缸和转斗油缸位移的关系,进而基于斗尖位置模型和铲斗转角模型确定以铲掘深度和转角系数表征铲掘轨迹的规划方案,形成一系列备选铲掘轨迹,最后以此为搜索空间采用新兴的启发式搜索方法——天牛须搜索方法,搜索以单位铲掘重量油耗最低为目标的近似最优的装载机铲掘轨迹。为验证该铲掘轨迹规划方法的节能降耗效果,搭建了5吨级装载机测试试验平台,并进行了人工铲掘作业和自主铲掘作业对比实验。实验结果表明,采用基于天牛须搜索的装载机铲掘轨迹规划方法进行自主铲掘作业时,单位铲掘重量油耗的平均值仅为14.13 ml·t^(-1),与人工铲掘作业相比降低达20.35%。
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关键词
装载机
自动铲掘
铲掘轨迹
轨迹规划
天牛须搜索
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Keywords
wheel loader
automatic shoveling
shoveling trajectory
trajectory planning
beetle antennae search
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分类号
TH243.1
[机械工程—机械制造及自动化]
S24
[农业科学—农业电气化与自动化]
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题名基于智能减阻策略的地下铲运机自动铲装控制研究
被引量：1
- 2
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作者
张元清
张元生
吕潇
李若熙
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机构
矿冶科技集团有限公司
北京北矿智能科技有限公司
金属矿智能开采技术北京市重点实验室
矿冶过程自动控制国家重点实验室
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出处
《矿业研究与开发》
CAS
北大核心
2024年第1期183-189,共7页
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基金
“十四五”国家重点研发计划项目(2022YFC2903805)
矿冶科技集团有限公司科研基金项目(JBSTZX-2).
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文摘
地下铲运机在铲装作业过程中其铲斗力学性能复杂多变,驾驶室操作员只能根据工作经验实时观察判断后进行操作,实际效果并不理想。通过研究铲装过程中的力学性能,提出一种基于智能减阻策略的地下铲运机自动铲装控制方法,可以高效、低耗地完成铲装过程的自动控制。基于时序反馈,配合铲装过程中的多次举斗或撬斗动作,不断破坏料堆中密实核的生成并减小铲装阻力,提高了铲运机满斗率和工作效率。同时,基于EDEM软件开展智能减阻铲装过程仿真研究,在工程铲运机上搭建了自动铲装控制系统,并通过人机交互编程控制开展了工程应用。结果表明,基于智能减阻策略的地下铲运机自动铲装控制系统的控制效果稳定,可靠性高,可完全满足工业应用的要求。
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关键词
地下铲运机
智能减阻
自动铲装
EDEM仿真
工程实践
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Keywords
Underground scraper
Intelligent drag-reduction
automatic shoveling
EDEM Simulation
Engineering practice
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分类号
TD422.4
[矿业工程—矿山机电]
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题名装载机自动铲装作业轨迹与能耗研究
- 3
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作者
蒋恒
谌炎辉
郑特
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机构
广西科技大学机械与汽车工程学院
广西水利电力职业技术学院机电工程系
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出处
《中国工程机械学报》
北大核心
2023年第5期422-426,共5页
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基金
广西自然科学基金资助项目(2015GXNSFAA139271)
广西科技开发计划项目(1598021-2)。
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文摘
针对装载机自动铲装作业能耗高、有效功低的问题展开讨论。首先,根据配合铲装法规划平行铲装轨迹,并根据油缸长度和整车位移的变化,分析装载机装物料的3个阶段;然后,得到各阶段的铲斗受力公式,以及在整个铲装过程中油缸和整车能耗的计算公式;最后,在满足满斗率的基础上,找到能耗低、有效功占比高的最优轨迹,并将其与人工控制铲装作业对比。结果表明:平行铲装深度为400 mm的轨迹为最优轨迹;与人工控制铲装作业相比,装载机按照最优轨迹铲装时,燃油能耗降低3.6%,有效功占比提高4.3%,装载机按该轨迹铲装有利于节能减排。
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关键词
装载机
自动铲装
铲装轨迹
能耗
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Keywords
loader
automatic shoveling
shovel trajectory
energy consumption
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分类号
TH243
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名烧结布料中自动铲料装置的设计及应用
被引量：1
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作者
严启
程念平
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机构
马鞍山钢铁公司第二烧结厂
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出处
《烧结球团》
北大核心
2001年第2期51-52,共2页
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文摘
介绍了自动铲料装置的构成。
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关键词
烧结
布料
自动铲料装置
设计
烧结机
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Keywords
sintering feed,automatic-shovel,conception
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分类号
TF3
[冶金工程—冶金机械及自动化]
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