沉井基础取土作业机器人设计与研究

作     者：董奇峰 纪晓宇 刘修成 程雪聪 孟林园 DONG Qifeng;JI Xiaoyu;LIU Xiucheng;CHENG Xuecong;MENG Linyuan

作者机构：中交第二航务工程局有限公司湖北武汉430040 长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室湖北武汉430040 交通运输行业交通基础设施智能制造技术研发中心湖北武汉430040 中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司湖北武汉430040 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 

基　　金：2019年度交通运输行业重点科技项目(2019-MS1-008) 

出 版 物：《机床与液压》 (Machine Tool & Hydraulics)

年 卷 期：2023年第51卷第23期

页      码：52-58页

摘      要：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。

主 题 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 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1001-3881.2023.23.008

馆 藏 号：203125199...