导读:本文包含了挖掘轨迹论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:挖掘轨迹控制,电铲实验平台,可编程逻辑控制器,OPC协议
挖掘轨迹论文文献综述
宋吉鹤,刘冲,李旭东,孙阳阳,李经民[1]（2019）在《电铲实验平台挖掘轨迹控制的实现方法》一文中研究指出研究了一种电铲实验平台上挖掘轨迹控制的实现方法。在Matlab中根据给定的挖掘轨迹函数,依据插补算法和效率最高原则进行计算得到挖掘轨迹控制数据,将控制数据通过OPC协议传输到PLC(可编程逻辑控制器)中,PLC通过控制变频器控制电机运动,从而控制电铲斗杆的推压运动和铲斗的提升运动协同,实现在电铲实验平台上依据挖掘轨迹函数自动执行挖掘轨迹的控制,克服了人工操作的技术和经验的限制,确保按照挖掘轨迹函数挖掘的高满斗率、低能耗等优势的实现。(本文来源于《机电技术》期刊2019年01期）
孙伟,李二洋,王晓邦,郭正刚,李旭东[2]（2018）在《面向智能挖掘机的最优挖掘轨迹规划》一文中研究指出以实现挖掘机的智能化、工作装置的自动轨迹控制为目的,提出了一种基于能耗最小的挖掘轨迹规划方法.通过研究挖掘机铲斗与物料相互作用过程中的阻力特性,并综合考虑物料的重力、铲斗与物料间的摩擦力、挖掘速度以及铲斗两侧物料对挖掘阻力的影响,构建了一种适用于大型矿用挖掘机的动态挖掘阻力预测模型.运用提出的挖掘阻力预测模型,从多种不同堆角的料堆出发,以挖掘单位质量物料的能耗最小为目标函数,在综合考虑结构和性能约束的基础上建立了优化模型,并应用于WK-55挖掘机的控制参数优化,得到了挖掘不同堆角的料堆时的最优挖掘参数.结果表明:对于任意堆角的料堆都有最优挖掘参数可以在保证挖掘效率的前提下使挖掘机以最小能耗进行挖掘作业,为智能挖掘机的研发提供了理论参考.(本文来源于《大连理工大学学报》期刊2018年03期）
翁文文,殷晨波,冯浩,曹东辉,王彤嫚[3]（2018）在《挖掘机器人自主挖掘轨迹规划方法》一文中研究指出以某型液压挖掘机工作装置为研究对象,以挖掘机在复杂的水下环境中自主挖掘作业,工作装置运动轨迹光滑连续、振动冲击小为目标,在其操作空间和关节空间进行轨迹规划方法研究。设置挖掘机铲斗末端运动轨迹路径点,在操作空间对选取的关键路径点采用曲线样条插值法规划挖掘路径。在关节空间利用分段变阶多项式曲线和5次非均匀有理B样条曲线运动特征建立关节空间运动特征到操作空间运动特征的映射关系。在运动轨迹控制点位置及运动时间相同的条件下,对两种轨迹规划方法进行仿真,分析挖掘机各个工作装置关节角度、角速度和角加速度等运动特征。仿真和试验结果表明,5次非均匀有理B样条运动规律的轨迹规划方法能够减少挖掘机自主挖掘过程中的振动,实现挖掘轨迹的平稳连续。(本文来源于《机械设计与研究》期刊2018年02期）
郭子阳[4]（2017）在《挖掘机动力臂挖掘轨迹规划方法研究》一文中研究指出挖掘机轨迹规划是当前挖掘机智能化发展的重要方向,也是实现轨迹控制的第一步。轨迹规划是指在挖掘机执行工作任务前,根据已知信息如铲斗齿尖必经过的点和对应的挖掘机姿态,规划挖掘机工作时工作装置各个时刻的姿态。轨迹规划需要同时保证运行过程平稳,可靠。本文通过研究轨迹规划研究现状和挖掘机正、逆运动学问题,提出了将铲斗齿尖轨迹和挖掘后角作为决策变量的自主智能规划方法,并围绕这一方法进行了理论分析和实验验证。通过标准D-H运动学坐标表示方法,研究挖掘机逆运动学问题的求解方法,提出一种智能间接求逆方法。这种间接方法能够结合主流智能算法求解挖掘机逆运动学问题,将叁维搜索转变为一维搜索,简化了计算过程,使计算更加直观。以遗传算法为例求解逆运动学问题,说明了间接算法的优点。分析现有规划方法的优缺点,在间接求逆方法的基础上,提出一种能够与挖掘目标建立数学关系的智能规划算法,以挖掘力、斗容及铲斗干涉程度为优化目标,不断选择最优齿尖轨迹函数和挖掘后角变化函数,最终使得挖掘轨迹符合挖掘过程中的挖掘力、斗容和干涉要求,并且不产生铲斗与轨迹的干涉。以遗传算法作为其中的之智能算法,在Matlab平台仿真实验,并与传统方法比较,总结自主智能算法在实用性上的优点。以挖掘机模型为基础,搭建实验平台,安装传感器,将挖掘机变为电控,并能实时获取油缸伸出量,形成带闭环反馈的片上控制系统硬件。研究IIC通信方式及应用办法,以Qt为集成开发环境编写相应的控制软件,MySQL数据库为媒介,编成能在嵌入式Linux系统上应用的挖掘机控制系统软件。最终,以上述实验平台为基础,选取两个代表性工况,用自主遗传轨迹规划方法计算轨迹并实验验证。实验得出结论,智能规划方法解决了基本的运动学问题。(本文来源于《太原科技大学》期刊2017-04-01）
周雄宽[5]（2015）在《机械式挖掘机载荷谱及挖掘轨迹分析》一文中研究指出大型矿用挖掘机工作的边界条件、挖掘土壤的性质及操作者对挖掘机的操作等方面都表现出较强的随机性。研究这种复杂系统的载荷谱,需要通过对挖掘机工作时的实测数据进行分析来完成。挖掘机挖掘系统的动力响应,其结果会使系统的构件产生动应力,导致材料疲劳破坏危及系统安全,并且动力响应也可能会引起过大的动变形和加速度,影响机器的正常运转。此外挖掘轨迹的优劣直接影响挖掘的性能和生产效率。因此,挖掘机载荷谱、动力响应及挖掘轨迹,对提高挖掘机的工作性能有着非常重要的意义,特列为国家863课题之一(编号:2012AA062001)。以WK35机型矿用挖掘机剥离挖掘现场的实测数据为基础,以挖掘机的挖掘时间为依据对原始数据进行分组,最终选取频数最多的(周期为11s)样本作为研究对象。对提升、推压系统的功率、力矩等进行分析,求得了各系统参数的集合平均、最值、中位数等反应各个系统工作特性的数字特征量。绘制了各参数的时域图,计算得到了提升力、推压力的统计值,为后续计算提供了的依据。求出了挖掘过程中的挖掘阻力,将离散数据拟合成正弦函数形式,并且求出其自相关函数和谱密度函数,便于在统计动力学方面的应用。针对大型挖掘机挖掘系统的振动问题,确定动臂、斗杆两个自由度振动模型,以铲斗斗尖受到的挖掘阻力为随机因素的激励,建立拉格朗日方程动力学方程,计算挖掘系统的振动响应。为实现低损耗、高效率挖掘,对WK75型号挖掘机在3种不同性质土壤下的挖掘轨迹进行预测。通过建立不同的初始边界条件和收敛条件,利用编制的Matlab程序得出挖掘轨迹表达式,并且通过改变连杆的长度,求出了不同连杆长度下各位置点的挖掘后角;最后,在给定各参数后反求连杆长度以及长度的均值,为实际挖掘提供理论依据。(本文来源于《东北大学》期刊2015-06-01）
任举鹏[6]（2014）在《WK35挖掘机最优挖掘轨迹设计和随机振动分析》一文中研究指出挖掘轨迹的优劣,直接影响着挖掘机的性能和生产效率。大型矿用挖掘机的运行环境、载荷特点具有很强的随机性和不确定性,主要表现：挖掘的土壤性质呈随机性,挖掘机工作的边界条件具有不确定性,操作的随机性和挖掘过程是不可逆的物理过程等几个方面,是解决设计的源头问题,是建立自己设计体系和挖掘理论的依据,所以列为国家863子课题(2012AA062001)进行研究。而斗杆部件的随机振动也关系着斗杆部件的工作时的稳定性,疲劳和寿命。因此,挖掘轨迹和斗杆部件随机振动问题都是重要的研究内容。如何找到挖掘机优化的挖掘轨迹,探究斗杆部件的振动规律,对提高挖掘机的工作性能,有着非常现实的意义和理论意义。以WK35型号挖掘机为代表,以其现场剥离挖掘测试的数据为基础,建立工作机构运动学模型,以测试数据的286个样本中工作周期为45秒的17个样本和33秒的13个样本为计算条件,还原出离散的斗尖运动轨迹点,并计算每个样本在挖掘过程中所有的速度与力能参数,并存入指定的表格中。然后根据出斗时斗内土壤体积符合斗容要求,挖掘时间合理以及斗内土壤单位体积能耗最小为依据,筛选出同时符合该叁个判据的样本,45秒样本有6个,33秒样本有4个。最终绘制出两组共10个样本的实际轨迹,根据轨迹的形状与位置对经过筛选的样本进行重整与分组,最终分别得到3条最优轨迹：45秒的样本组两条最优轨迹分别为ρ=11.16e03375θ和ρ=11.30e0.276θ；33秒样本1条最优轨迹为ρ=11.018e0.245θ。针对大型挖掘机工作时斗杆部件的随机振动问题,以受到随机因素的激励和系统的参数本身就是随机的情况,建立动力响应的模型,计算出动力响应。为实现规范、准确、快捷的实现计算挖掘机工作过程中重要参数和最优挖掘轨迹设计开发了软件系统。软件系统可计算出切向与法向挖掘阻力,消耗能量,后角,物料体积等过程量以及具有代表性的最优轨迹的功能,同时可以绘制曲线与存储中间与最终计算结果的功能,达到提高工作效率和缩短设计周期的目的。(本文来源于《东北大学》期刊2014-06-01）
王晓明,侯亚娟,申军立,王勇澎[7]（2013）在《机械式挖掘机挖掘轨迹的确定》一文中研究指出挖掘轨迹是机械式挖掘机挖掘理论研究中的重要内容,铲斗只有沿着合理的挖掘轨迹运动,才可以实现高效和低耗作业.分析了等切削角对数螺旋线轨迹模型的不足,并在此基础上以工作机构的运动关系为出发点,利用机构运动学理论及坐标变换理论,分别以2种途径推导了挖掘轨迹方程.利用MATLAB软件模拟了机械式挖掘机的挖掘轨迹,并用ADAMS软件进行了虚拟样机运动学仿真和验证.仿真结果与轨迹方程的模拟结果一致,验证了轨迹方程的正确性.(本文来源于《中国工程机械学报》期刊2013年06期）
毛坤朋[8]（2013）在《机械式、液压式挖掘机挖掘轨迹与五杆机构实现轨迹的对比》一文中研究指出大型机械式挖掘机在目前国际国内的矿山开采及工程施工中有着广泛的应用,其性能的优劣对生产率有很大影响。在国际市场日趋激烈的今天,如何提高产品的质量是提高市场竞争力的关键。本文是基于爆破后的矿堆工作环境建立的描述挖掘过程的数学模型,从数学的角度阐述了主要挖掘段上合理轨迹方程应是对数螺旋线。基于对液压挖掘机连杆机构的运动学分析,利用运动轨迹求逆的方法规划液压控制系统叁个执行器协同工作以控制末端的运动轨迹。文中以机构不产生死点位置为依据,对混合输入型五杆机构进行分类。并对每种类型机构的轨迹实现范围进行了研究。(本文来源于《化工技术与开发》期刊2013年11期）
韩洪征[9]（2013）在《大型矿用挖掘机的最优挖掘轨迹研究》一文中研究指出在进行挖掘机设计的时,挖掘轨迹的优劣,直接影响着挖掘机的生产效率。因此,挖掘轨迹是一个重要的研究内容。如何找到挖掘机优化的挖掘轨迹,提高挖掘机的工作性能,有着非常现实的意义。以现场测试获得的数据为基础,建立工作机构运动学模型,还原出离散的斗尖运动轨迹点。将斗杆的回转中心定在推压齿轮中心的模型为定点法模型,将斗杆齿条节线与推压齿轮分度圆的切点为斗杆的回转中心的模型为动点法模型。动点法模型比定点法模型还原的斗尖轨迹更准确,为优化轨迹的分析提供了更好的基础条件。挖掘过程中的视频传感器受到干扰大,不易安装等特点,只能以电机的参数来确定挖掘过程。通过研究发现提升电机的电枢电压和电枢电流对挖掘过程有很好的指示作用。因此,根据提升电机电枢电流和电枢电压的变化来分离出挖掘过程段的挖掘轨迹,对挖掘过程段挖掘轨迹进行主要分析。对数螺旋线轨迹在工程实际中有应用最广,使用最方便的优点,论文以对数螺旋线为拟合函数对挖掘过程段的斗尖的离散点轨迹进行拟合,得到30个样本对应的30条对数螺旋线。得到斗尖的30条对数螺旋线挖掘轨迹后,根据斗内土壤体积最大,挖掘时间合理以及斗内土壤单位质量能耗最小叁条判断准则,求出最优挖掘轨迹：首先,利用测得数据求得斗内土壤体积。对斗杆铲斗部件进行平面运动分析,求得斗杆铲斗部件的加速度与角加速度。根据达朗贝尔原理列出斗杆铲斗部件的动力学方程,去除回转运动产生的回转惯性力对提升力的影响,求得样本中出斗时刻到卸斗时刻之间的各个样本点对应的斗内土壤体积,运用专业知识综合分析求得该次挖掘的斗内土壤体积。利用挖掘能量消耗和斗内土壤体积成正相关的判断方法,验证了求得斗内土壤体积的准确性。选取出30个样本中斗内土壤体积在额定斗容附近的18个样本进行下一步分析。其次,从18个样本的挖掘过程中可以看出,绝大多数样本的挖掘时间都在9～12s范围内,符合挖掘时间合理的要求。再次,求出18个样本在挖掘过程中提升和推压电机的总能耗,除以该样本的斗内土壤质量得到斗内土壤单位质量能耗,去掉能耗过高的6个样本,将剩下12个样本按照对数螺旋线的k值不同优化成两条最优轨迹：p=10.81e0.3975ψ和p=9.45e0.975ψ。其斗内土壤单位质量能耗分别为0.0945kJ/kg和0.0981kJ/kg。(本文来源于《东北大学》期刊2013-06-01）
张俊蓉[10]（2011）在《实现挖掘轨迹的混合驱动4R1P机构研究》一文中研究指出混合驱动机构作为一种新生机构,是目前机构学研究领域的前沿问题。它主要是通过一个二自由度的机构将常速电动机(主电机)和伺服电动机(辅助电机)这两种不同性质的运动合成后实现预定的输出运动。该机构诞生之根本是为了化解机构高速、重载、低成本与运动柔性化、可控化之间的矛盾。本文在前人研究成果的基础上,以导杆为机架的4R1P机构为对象,围绕机构的Grashof属性、工作空间、运动学和优化综合等方面展开研究:首先,根据四杆机构装配条件和4R1P机构的结构特点,确定出滑块的活动范围;利用Grashof法则,讨论滑块处于不同位置时机构的Grashof属性;并在此基础上,总结得出机构存在曲柄的情况。同时,根据机构的不同Grashof属性,并借鉴四杆机构计算输入杆转角范围的方法,得出确定4R1P机构输入杆转角范围的方法和流程。然后通过迭加输入杆和输入滑块两驱动运动,绘制输出运动轨迹,来研究机构的工作空间问题。接着,建立4R1P机构运动学分析模型,获得构件的位置、速度、加速度表达式,通过运动学仿真实例,直观获取机构运动学参数变化情况,并为最后的优化综合提供基础。最后,在完成挖掘过程仿真,获得挖掘轨迹之后,以实现挖掘轨迹为任务,建立基于逆运动学分析的优化综合模型,获得混合驱动4R1P机构的结构尺寸和伺服输入规律,并以优化结果来建立机构模型进行运动仿真,验证机构模型的可行性。(本文来源于《中北大学》期刊2011-04-29）
挖掘轨迹论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
以实现挖掘机的智能化、工作装置的自动轨迹控制为目的,提出了一种基于能耗最小的挖掘轨迹规划方法.通过研究挖掘机铲斗与物料相互作用过程中的阻力特性,并综合考虑物料的重力、铲斗与物料间的摩擦力、挖掘速度以及铲斗两侧物料对挖掘阻力的影响,构建了一种适用于大型矿用挖掘机的动态挖掘阻力预测模型.运用提出的挖掘阻力预测模型,从多种不同堆角的料堆出发,以挖掘单位质量物料的能耗最小为目标函数,在综合考虑结构和性能约束的基础上建立了优化模型,并应用于WK-55挖掘机的控制参数优化,得到了挖掘不同堆角的料堆时的最优挖掘参数.结果表明:对于任意堆角的料堆都有最优挖掘参数可以在保证挖掘效率的前提下使挖掘机以最小能耗进行挖掘作业,为智能挖掘机的研发提供了理论参考.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
挖掘轨迹论文参考文献
[1].宋吉鹤,刘冲,李旭东,孙阳阳,李经民.电铲实验平台挖掘轨迹控制的实现方法[J].机电技术.2019
[2].孙伟,李二洋,王晓邦,郭正刚,李旭东.面向智能挖掘机的最优挖掘轨迹规划[J].大连理工大学学报.2018
[3].翁文文,殷晨波,冯浩,曹东辉,王彤嫚.挖掘机器人自主挖掘轨迹规划方法[J].机械设计与研究.2018
[4].郭子阳.挖掘机动力臂挖掘轨迹规划方法研究[D].太原科技大学.2017
[5].周雄宽.机械式挖掘机载荷谱及挖掘轨迹分析[D].东北大学.2015
[6].任举鹏.WK35挖掘机最优挖掘轨迹设计和随机振动分析[D].东北大学.2014
[7].王晓明,侯亚娟,申军立,王勇澎.机械式挖掘机挖掘轨迹的确定[J].中国工程机械学报.2013
[8].毛坤朋.机械式、液压式挖掘机挖掘轨迹与五杆机构实现轨迹的对比[J].化工技术与开发.2013
[9].韩洪征.大型矿用挖掘机的最优挖掘轨迹研究[D].东北大学.2013
[10].张俊蓉.实现挖掘轨迹的混合驱动4R1P机构研究[D].中北大学.2011