广西制造系统与先进制造技术重点实验室主任基金(09-007-05S013)
- 作品数：3 被引量：21H指数：2
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- 相关机构：广西大学天津大学伦敦大学更多>>
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- 相关领域：机械工程建筑科学更多>>
- 具有变胞功能的电动装载机构构态进化拓扑结构分析与基因建模被引量：14
- 2014年
- 变胞机构是一类具有多功能阶段变化、多拓扑结构变化、多自由度变化等特征的机构。将其应用于装载机研究发明的新型电动装载机构,可按不同阶段的工作需求改变其执行机构的拓扑结构,只需一台驱动电动机就能完成传统两自由度液压装载机铲装、翻转、抬升、卸料等工作任务。采用电动机驱动、连杆传动的方式,能有效克服液压系统零部件加工装配要求高、维护保养困难、易产生漏油等缺点;且电动机均安装在机架上,避免了传统串联式机械手的驱动电动机大都安装在铰链处,导致的刚性差、惯量大等问题。介绍变胞装载机构的变胞源机构以及实现变胞功能的几何变胞方法,利用邻接矩阵和拓扑图描述了各工况对应的子工作阶段机构的拓扑结构变化,分析其工作原理和构态转化特点,得到机构构态演变过程的生物学进化特性。针对机构的结构和连接特点,研究变胞进化生长过程中构型的转化方式和蜕化方法,对各个构型单元分别进行进化计算,得到变胞源机构的基因模型表达式。
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- 关键词：变胞机构拓扑结构
- 新型可控挖掘机构运动学建模与工作空间分析被引量：5
- 2013年
- 为克服传统机械式挖掘机结构庞大复杂且不能完成灵活多变的挖掘动作等不足,以及液压式挖掘机液压元件加工精度要求高、维修保养成本高、容易漏油等缺点,设计了一种新型平面三自由度正铲式可控挖掘机构。它由三个控制电机驱动,可通过编程方便地实现柔性化的运动输出规律,且各零部件加工装配要求不高。为获得这类新型挖掘机构运动学输入输出关系的规律性认识,针对其结构特点,首先运用闭环矢量法建立机构的运动学模型,根据隐函数存在定理,分析了机构处于理论工作空间边界的条件,在此基础上,计算得到了机构的理论可达工作空间,并给出了仿真对比结果。结果表明:在给定尺度参数条件下,这种新型的可控机构式挖掘机挖掘距离为2.5 m,举升高度为2 m,能满足挖掘、举升、卸载和平整等工作需求。
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- 关键词：挖掘机运动学
- 平面三自由度可控挖掘机构动力学建模与控制器设计被引量：2
- 2014年
- 以一种平面三自由度可控挖掘机构为例,运用拉格朗日方法建立了机构的刚体动力学模型,求解得到了各主动杆的系统广义力;进而针对其半闭环控制系统的控制策略进行研究,基于机构驱动元件-交流控制电机及其驱动器的数学模型,运用模糊算法设计了一种模糊-PID双模控制器并对其进行仿真分析.结果表明:基于模糊算法的控制器在超调量、调节时间、上升时间和抗干扰能力等方面均具有较好性能,满足系统的控制要求.
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- 关键词：挖掘机动力学模糊-PID控制
