机床与液压

作者：朱明清，董奇峰，程茂林，夏昊，孟林园

单位：中交第二航务工程局有限公司；中交第二航务工程局有限公司;长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室；中交第二航务工程局有限公司;交通运输行业交通基础设施智能制造技术研发中心；中交第二航务工程局有限公司;中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司；燕山大学机械工程学院

关键词：自动整平系统;运动学模型;电液比例位置控制系统

基金：中交第二航务工程局有限公司科技研发资助项目(HT-2016-A-07-009)

针对水下抛石基床整平需求，设计一套基于挖掘机三自由度液压机械臂的自动整平系统。对臂架机械结构进行适应性改造，通过试验计算其作业负载，结合有限元法验证改造结构的可靠性。基于D-H法和几何法搭建臂架正、逆运动学模型，将铲尖轨迹运动转换为臂架各构件的协同控制。设计基于PID控制的臂架电液比例位置控制系统，通过AMESim验证了臂架驱动控制系统方案的可行性。结合北斗定位技术，搭建臂架自动整平系统架构，提出适用于工程应用场景的定位、整平作业流程。最后，通过工程试验和应用对自动整平系统进行了验证。试验和应用结果表明：采用三自由度液压机械臂的基床整平效率更高、成本更低，整平精度也满足施工要求。

来源：2024年第9期

《机床与液压》期刊编辑部

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