基于PC02-1小松液壓挖掘機的虛擬樣機仿真分析研究.pdf

1、液壓挖掘機是結構最復雜、應用最廣泛的工程機械之一。液壓挖掘機正向大型化、微型化、多功能化、專用化和自動化的方向發(fā)展。挖掘機的零部件多，運動方式多，需從整機的角度來評價其性能的優(yōu)劣。人們已經(jīng)意識到即使挖掘機的每個零部件都是最優(yōu)的，也不能保證挖掘機的整體性能是最好的，即系統(tǒng)整體的優(yōu)化不是所有部件優(yōu)化的簡單疊加。液壓挖掘機涉及的學科較多，包括運動學、動力學、液壓、流體力學、機電控制、人機交互等，要獲取綜合最優(yōu)解不僅需要各學科各專家的共同努力，

2、還需要他們工作上的協(xié)同，而可視化設計、虛擬樣機技術和并行設計正是解決多專家協(xié)同設計的有效途徑。挖掘機，作為最重要的工程機械之一，吸引了國內外不少研究者和學術機構運用這種先進的日趨成熟的設計理念對其進行相關研究。虛擬樣機技術提供了同時對挖掘機的整體外形、機械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等多方面評價的可能，具備了整機性能評估的條件，兼顧了各個學科，真正做到了全系統(tǒng)、全性能的優(yōu)化。設計人員在虛擬環(huán)境中可以真實地模擬挖掘機的各種工作情況，快速分析多

3、種設計方案，設計人員可以完成無數(shù)次用物理樣機無法進行的危險試驗，在整個仿真過程中，可以隨時按照優(yōu)化建議或者市場及用戶要求修改參數(shù)，反復這個過程直至滿意。
　　本文在分析液壓挖掘機器人特點的基礎上，提出了挖掘機器人虛擬樣機的實現(xiàn)平臺、框架和步驟，并分析了所應用的關鍵技術和實現(xiàn)的難點，重點研究了可視化設計、虛擬樣機技術和并行設計理念在挖掘機器人化方面的開發(fā)應用。首先，研究了液壓挖掘機器人各個子系統(tǒng)的建模技術，并建立了這些子系統(tǒng)模型，提