机床与液压

作者：董奇峰，纪晓宇，刘修成，程雪聪，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：沉井基础取土作业机器人;结构设计;运动学模型;电液比例控制系统

基金：2019年度交通运输行业重点科技项目(2019-MS1-008)

针对传统沉井基础施工设备取土效率低、地层适应性较差、作业区域存在盲区等问题，设计一款沉井基础取土作业机器人。结合施工需求，对机器人进行结构设计，并对其伸缩臂进行有限元静力学分析，验证了伸缩臂结构设计的合理性和可靠性；基于D-H法和几何法分别建立了机器人正、逆运动学模型，基于几何法建立了机器人关节空间到驱动空间的运动学模型，将铣挖头位姿控制最终转换为各关节液压驱动器的位置控制；设计了机器人关节驱动电液比例控制系统，采用PID控制器对其进行校正，通过仿真验证了控制策略的有效性；通过现场试验对机器人整机使用性能进行分析。试验结果表明:沉井基础取土作业机器人满足沉井施工需求，达到预期目标。

来源：2023年第23期

《机床与液压》期刊编辑部

查看机床与液压杂志2023年第23期