基于PC02-1小松液壓挖掘機(jī)的虛擬樣機(jī)仿真分析研究.pdf

1、液壓挖掘機(jī)是結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、應(yīng)用最廣泛的工程機(jī)械之一。液壓挖掘機(jī)正向大型化、微型化、多功能化、專用化和自動(dòng)化的方向發(fā)展。挖掘機(jī)的零部件多，運(yùn)動(dòng)方式多，需從整機(jī)的角度來(lái)評(píng)價(jià)其性能的優(yōu)劣。人們已經(jīng)意識(shí)到即使挖掘機(jī)的每個(gè)零部件都是最優(yōu)的，也不能保證挖掘機(jī)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(jiǎn)單疊加。液壓挖掘機(jī)涉及的學(xué)科較多，包括運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、液壓、流體力學(xué)、機(jī)電控制、人機(jī)交互等，要獲取綜合最優(yōu)解不僅需要各學(xué)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(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)和并行設(shè)計(jì)正是解決多專家協(xié)同設(shè)計(jì)的有效途徑。挖掘機(jī)，作為最重要的工程機(jī)械之一，吸引了國(guó)內(nèi)外不少研究者和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)運(yùn)用這種先進(jìn)的日趨成熟的設(shè)計(jì)理念對(duì)其進(jìn)行相關(guān)研究。虛擬樣機(jī)技術(shù)提供了同時(shí)對(duì)挖掘機(jī)的整體外形、機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等多方面評(píng)價(jià)的可能，具備了整機(jī)性能評(píng)估的條件，兼顧了各個(gè)學(xué)科，真正做到了全系統(tǒng)、全性能的優(yōu)化。設(shè)計(jì)人員在虛擬環(huán)境中可以真實(shí)地模擬挖掘機(jī)的各種工作情況，快速分析多

3、種設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)人員可以完成無(wú)數(shù)次用物理樣機(jī)無(wú)法進(jìn)行的危險(xiǎn)試驗(yàn)，在整個(gè)仿真過(guò)程中，可以隨時(shí)按照優(yōu)化建議或者市場(chǎng)及用戶要求修改參數(shù)，反復(fù)這個(gè)過(guò)程直至滿意。
　　本文在分析液壓挖掘機(jī)器人特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了挖掘機(jī)器人虛擬樣機(jī)的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)、框架和步驟，并分析了所應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn)，重點(diǎn)研究了可視化設(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)和并行設(shè)計(jì)理念在挖掘機(jī)器人化方面的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。首先，研究了液壓挖掘機(jī)器人各個(gè)子系統(tǒng)的建模技術(shù)，并建立了這些子系統(tǒng)模型，提