隨著國內(nèi)煤礦開采深度不斷加深,立井井筒施工技術(shù)的先進程度對礦井建設周期有很大影響。液壓傘鉆是礦山立井井筒開拓中的關(guān)鍵設備,其工作性能直接影響井筒開拓速度和安全生產(chǎn)�，F(xiàn)在實際使用的傘鉆液壓控制系統(tǒng)中方向控制閥組均由手動換向閥組成,工作過程中需要人工實時調(diào)節(jié)進行鉆孔定位,定位精度不高、效率低下,且存在一定的安全隱患,直接影響豎井開掘速度。因此對液壓傘鉆液壓系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)進行研究設計,提高其操控特性和工作效率具有重要意義。本文以YSJZ4.8液壓豎井鉆機為參照,以提高傘鉆液壓系統(tǒng)特性和實現(xiàn)自動控制為目標,以傘鉆的機械臂為研究對象,結(jié)合具體工作環(huán)境,對該對象進行系統(tǒng)的特性研究和建模仿真。本文主要研究內(nèi)容如下:首先,本文根據(jù)現(xiàn)有傘鉆結(jié)構(gòu)對其單機械臂進行三維建模,使用DH法求解運動模型正運動學方程,應用MATLAB驗證運動學正解正確性,進而確定傘鉆機械臂工作空間;應用牛頓迭代法求解運動學逆解,并對其進行仿真驗證,驗證結(jié)果表明:關(guān)節(jié)絕對誤差最大值為1.2mm,且該算法程序簡潔,可靠性高。其次,確定關(guān)節(jié)變量與對應液壓缸之間的幾何關(guān)系,簡化三維模型得到動力學模型,根據(jù)拉格朗日方程得到關(guān)節(jié)力矩與關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：111 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題研究背景及意義
    1.3 液壓傘鉆機械臂研究現(xiàn)狀
    1.4 課題研究內(nèi)容及研究方法
    1.5 本章小結(jié)
2 液壓傘鉆機械臂運動學分析
    2.1 傘鉆機械臂二維模型建立
    2.2 機械臂運動學數(shù)學基礎
    2.3 液壓傘鉆機械臂正運動學分析
    2.4 基于MATLAB機器人工具箱正運動學仿真
    2.5 傘鉆機械臂工作空間確定
    2.6 液壓傘鉆機械臂逆運動學分析
    2.7 本章小結(jié)
3 液壓傘鉆機械臂動力學分析及模型驗證
    3.1 液壓缸活塞移動與關(guān)節(jié)空間關(guān)系
    3.2 簡化模型動力學方程建立
    3.3 傘鉆機械臂ADAMS建模
    3.4 傘鉆機械臂ADAMS模型驗證
    3.5 機械臂剛?cè)狁詈蟿恿W仿真模型建立
    3.6 本章小結(jié)
4 液壓傘鉆機械臂軌跡規(guī)劃研究
    4.1 笛卡爾空間軌跡規(guī)劃
    4.2 關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃
    4.3 傘鉆機械臂動作時間優(yōu)化
    4.4 本章小結(jié)
5 液壓傘鉆機械臂液壓系統(tǒng)設計及性能分析
    5.1 液壓控制系統(tǒng)功能需求
    5.2 液壓控制系統(tǒng)設計
    5.3 液壓系統(tǒng)設計計算及關(guān)鍵元件選擇
    5.4 傘鉆機械臂液壓系統(tǒng)性能分析
    5.5 本章小結(jié)
6 液壓傘鉆機械臂實驗分析
    6.1 實驗臺機械結(jié)構(gòu)說明
    6.2 實驗臺液壓控制系統(tǒng)說明
    6.3 實驗臺傳感器說明
    6.4 實驗及結(jié)果分析
    6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻
作者簡歷
學位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻】：
期刊論文
[1]六自由度機械臂運動學分析與仿真[J]. 張化平,王宇航,陳漢卿.  工業(yè)儀表與自動化裝置. 2017(05)
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[7]立井施工技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 肖瑞玲.  煤炭科學技術(shù). 2015(08)
[8]論我國煤炭資源利用的環(huán)境影響現(xiàn)狀及對策[J]. 胡月.  山西焦煤科技. 2015(07)
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博士論文
[1]液壓挖掘機工作裝置與液壓系統(tǒng)設計的研究[D]. 李永旭.同濟大學 2006

碩士論文
[1]多關(guān)節(jié)機械臂軌跡規(guī)劃和軌跡跟蹤控制研究[D]. 夏炎.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[2]基于ADAMS和AMEsim的工程機械臂液壓控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真研究[D]. 袁亮.西南科技大學 2016
[3]基于能量優(yōu)化的機械臂軌跡規(guī)劃算法研究[D]. 阮玲燕.安徽工業(yè)大學 2016
[4]六自由度串聯(lián)機械臂精度控制研究[D]. 張劍.重慶交通大學 2016
[5]巷道臨時支護支架多執(zhí)行機構(gòu)液壓同步系統(tǒng)設計研究[D]. 李皓楠.中國礦業(yè)大學 2016
[6]液壓挖掘機工作裝置的動力學分析與仿真[D]. 孫克義.蘭州理工大學 2014
[7]基于遺傳算法的機械臂時間最優(yōu)軌跡規(guī)劃[D]. 張秀林.蘭州理工大學 2014
[8]全液壓傘鉆結(jié)構(gòu)及液壓系統(tǒng)設計研究[D]. 李亞麗.中國礦業(yè)大學 2014
[9]模糊滑�？刂圃谕诰驒C控制中的應用[D]. 解培強.太原科技大學 2014
[10]液壓機械手運動軌跡規(guī)劃與控制研究[D]. 袁文康.西安建筑科技大學 2014



本文編號：3403783