基于虚拟样机的液压挖掘机运动特性仿真分析

摘要

液压挖掘机运动特性分析是挖掘机自主作业轨迹规划和控制系统设计的基础;因此,本文以某型液压挖掘机为例对其进行建模与运动特性仿真研究.首先,基于D-H坐标系理论和几何关系法建立了挖掘装置的运动学正解模型和运动学逆解模型,并建立了关节空间与驱动空间的映射关系模型;然后,采用积分法建立了挖掘装置的运动学雅克比矩阵;最后,采用SimMechanics/MATLAB软件建立了挖掘机的整机虚拟样机仿真模型.通过给定铲斗的运动状态进行运动学逆解计算,并以计算所得液压缸的伸缩变化量为控制信号输入进行虚拟样机运动仿真,仿真结果验证了运动学数学模型的准确性和虚拟样机模型的可靠性.