摘要：为了实现挖掘机器人的轨迹跟踪控制,建立了挖掘机器人工作装置的四自由度拉格朗日动力学模型,设计了一个鲁棒控制器.控制律包括等效控制和辅助控制.等效控制保证闭环系统的控制输入基于期望的动力学模型,辅助控制保证动力学建模误差和不确定性存在时控制系统的鲁棒性以及跟踪误差趋于零.为了削弱控制输入的高频振荡,模糊控制被应用.将所设计的模糊鲁棒控制器用于仿真试验,给出了其轨迹跟踪效果及控制输入.

摘要：分析了虚拟样机技术的特点和优势 ,研究了挖掘机器人虚拟样机技术的实现策略。将挖掘机器人划分为有机关联的单学科系统模型 ,分别由不同学科专家在支撑软件上并行建模 。

摘要：为了实现挖掘机器人的人机交互控制并确保作业安全,设计了基于虚拟仪器的挖掘机器人轨迹控制及运动可视化系统。该系统利用传感器采集挖掘机器人的运行状态信息,包括液压缸位移、车身回转角度、工作压力等。首先建立挖掘机器人的运动学模型,其次分析系统的基本工作原理,在此基础上建立了包含三维姿态可视化、轨迹控制、运行信息监测和远程网络在内的完整系统。最后,将其应用于挖掘机器人常见的整平作业和斜坡作业中,结果表明系统能够实时可靠地显示挖掘机器人的三维姿态,整平作业和斜坡作业的最大误差分别为44.56mm和41.21mm,均在合理范围内,验证了系统的实用性和有效性。

摘要：自行设计和研制了一种挖掘机器人柴油机油门电子控制系统 ,能实现柴油机三种工作模式选择和自动怠速功能。并在系统软件设计和硬件设计两方面采取措施 ,提高系统的可靠性。使用结果表明 。

摘要：为提高挖掘机器人的自主挖掘能力,设计一种基于图像的自抗扰视觉伺服控制器,对挖掘机器人的动臂、斗杆、铲斗组成的3节机械臂末端位置和姿态在x-z平面进行控制,实现自主挖掘目标任务。针对自抗扰控制器需要整定的参数较多,参数间相互影响,整定困难的特点,引入粒子群算法对控制器参数进行优化。由于原始粒子群算法存在后期易陷入局部最优的缺欠,采用小生境粒子群算法对自抗扰控制器参数进行整定优化。对粒子群及小生境粒子群算法的优化性能进行比较研究的基础上,设计了适合挖掘机器人的自抗扰视觉伺服控制器,采用小生境粒子群算法得到自抗扰控制器整定参数。搭建xPCTarget主机—目标机环境进行试验及仿真,表明小生境粒子群优化的自抗扰视觉伺服控制器控制精度高、鲁棒性强。

摘要：在计算理论挖掘力与分析铲斗挖掘时的整机挖掘性能时,铲斗机构的总传动力臂成为制约其性能发挥的关键因素,文中利用遗传算法并结合实际作业时铲斗的工作频谱,对铲斗机构的结构尺寸和铰点位置进行优化,建立了优化数学模型;在保证空间有效作业范围的同时,可以较大程度地增大传动力臂,提高有效挖掘力。并结合某型挖掘机进行改造,验证了优化的有效性,提高了实际挖掘力。

摘要：研究了挖掘机器人如何探测和处置力与几何障碍，阐述了挖掘机器人的避障方法．在事先规划机器人挖掘和运土路径时，不考虑意外出现的障碍物；而在挖掘过程中，模糊局部自主控制器将油缸压力、压力变化和位移信息作为模糊控制规则的输入量，产生处理力障碍的控制信号．在运土过程中，通过构造几何障碍物前的“虚拟阻力区”和采用阻抗控制，实现障碍的自主回避．实验表明所提出的方法是可行的．

摘要：介绍了挖掘机器人液压系统回路的主要组成及ALP75型多路阀液压系统的主要特点,并根据应用的需要,对系统进行了改进设计。实际应用表明,选型合理,通过对系统的改进,满足了主机的作业性能要求。

摘要：针对现有半自主遥控挖掘机器人存在的不足,提出一种基于动作的挖掘机器人遥操作控制方案。首先在综合论述该遥操作系统控制原理基础上,重点阐述了挖掘机各工作装置遥操作的实现,并搭建基于动作的挖掘机器人遥操作实验平台进行实验验证。结果表明:该遥操作系统不仅设备简单轻便,操作灵活,而且主-从端跟随性能良好,能达到挖掘机遥操作作业的基本要求,为挖掘机器人遥操作系统的开发与设计提供参考。

摘要：为了使挖掘机在作业速度和挖掘力上适应负载的特性,需要对挖掘机工作装置进行动力学分析。在采用拉格朗日方法确定了挖掘机器人工作装置动力学模型的情况下,动力学参数的精确辨识对实现实时控制显得尤为重要。利用遗传算法对参数辨识问题进行了探讨,给出了利用遗传算法对整个问题的求解设计思路,引入格雷码混合编码、可变精度的交叉和混合变异等思想,形成了改进的遗传算法。该算法收敛速度快,鲁棒性强,通过仿真和现场实验,验证了所提出的算法的有效性。