破拆機器人臂架動態(tài)建模與電液驅(qū)動系統(tǒng)研究.pdf

1、破拆機器人作為工業(yè)機器人的一種，廣泛用在建筑施工、易燃易爆環(huán)境和搶險救災(zāi)等領(lǐng)域。它可以根據(jù)工作性質(zhì)的不同工作機具可更換成鏟斗、破碎器、液壓剪等，所以臂架結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。目前國外在研制破拆機器人處于領(lǐng)先地位，國內(nèi)研制破拆機器人起步較晚，在臂架和電液驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計和研究都處于落后狀態(tài)。本文通過對現(xiàn)有破拆機器人的臂架進行分析，以挖掘機的臂架為模型，建立了破拆機器人臂架的三維模型，并對裝有鏟斗機具的臂架進行動態(tài)分析以及對破拆機器人的電液系統(tǒng)進行了設(shè)

2、計和研究分析。具體內(nèi)容如下:
　　 建立了破拆機器人的運動學(xué)方程和動力學(xué)方程，得出各臂鉸接點的位置、速度、加速度及各臂的驅(qū)動力矩和各個油缸驅(qū)動力與各臂轉(zhuǎn)角之間關(guān)系的理論表達式。在裝有鏟斗工作裝置情況下，對鏟斗油缸和二臂油缸的理論挖掘力、大臂的提升力，各個臂的機構(gòu)幾何關(guān)系進行了分析。最后對鏟斗的挖掘阻力和二臂的挖掘阻力進行了分析。
　　 聯(lián)合PRO/E和ADAMS建立了破拆機器人臂架的虛擬模型，并在ADAMS中對臂架運動進

3、行包絡(luò)分析，以及在常用的三種挖掘工況下各個油缸的受力和鉸接點受力進行了動態(tài)分析。最后運用ADAMS對臂架的鉸接點進行了優(yōu)化。
　　 分析和研究了現(xiàn)有的多泵系統(tǒng)、單泵系統(tǒng)、串聯(lián)回路和并聯(lián)回路、負流量和正流量控制、負載敏感泵、LUDV系統(tǒng)和常用的基本回路，最終設(shè)計出破拆機器人的電液驅(qū)動系統(tǒng)。
　　 在AMESIM中建立了負載敏感泵、SX12閥以及由它們構(gòu)成的LUDV系統(tǒng)的仿真模型。然后對負載敏感泵的恒功率控制、恒壓控制以及恒