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  小型挖掘机发展趋势


  目前,挖掘机技术研究的焦点主要体现在以下几个方面机器人化挖掘机的研究为延伸人类在复杂、恶劣、危险环境中的作业,世界各国对机器人化挖掘机的研发工作非常重视,国外在这方面研究比较早,较为典型的有大学的自主装载系统,


  系统使用两个激光扫描测距仪,对车辆进行确认和准确定位、观测土壤表面情况、识别障碍物等。该系统还提出一种用于实时轨迹规划和执行复杂挖掘机器人运动的参数化控制方法。相同情况下,普通挖掘机熟练的操作手装满一卡车需要秒,而使用该系统也不超过秒,完成一个装载循环的时间小于分钟,与熟练的操作手的操作速度基本相当澳大利亚机器人中心。的自主挖掘机研究。
小型挖掘机发展趋势

  挖掘机项目的最终目标是实现全自动挖掘任务,如自动装载和挖掘。实验结果表明,的自主挖掘机轨迹精度在厘米以内,对于液压系统的非线性及系统的非线性有较好的鲁棒性英国兰卡斯特大学的智能挖掘机颐。


  将小型挖掘机进行改造,配备电液比例阀,由块堆栈式计算机控制,并用精度为的导航与定位,激光扫描器用于探测干涉和了解环境。在没有人干预的情况下能适应各种土壤和障碍,使工作装置能够正确地运动。
小型挖掘机发展趋势

  国内机器人化挖掘机的研究相对较迟,浙江大学冯培恩教授在上世纪年代开始率先着手研究挖掘机机电一体化技术,首先实现挖掘机器人作业过程的分级规划和局部自主控制,但是他们在任务规划层面上只停留在仿真阶段,还没有提出显著的实现方案世纪末由戴炬负责的计划项目“挖掘机器人工作装置控制系统研究与开发”,以挖掘臂轨迹和工作循环的自动半自动控制为目标,开发研制相应的控制装置,安装在挖掘机上形成挖掘机器人产品,研制出一台挖掘机器人功能样机湖南山河智能机械股份有限公司研制的机电一体化挖掘机,将挖掘机
的自动化研究推向实用化。


  遥控挖掘机的研究世界各国对于各种场合机器人遥控系统的研发工作都非常重视,并取得了大量遥控机器人的研究成果。上世纪年代初,美国公司和公司等都相继成功开发出遥控挖掘机。


  其中,比较典型的是遥控小型挖掘机,该机无线遥控作业范围达,也可以用同轴电缆在的范围内完成作业。控制台包括图像声音接收器,以及为处理输入信号所需要的译码装置,这类挖掘机遥控系统可以对被控车辆的工作状态借助摄像机,将有关图像传递给操作者。但事实上由于工程车辆工作现场环境恶劣,灰尘量大,摄像头容易被遮挡,故障诊断监控系统的信息却未能真正反馈给操纵人员,从而影响了正常工作效果。
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  年月,日本小松制作所以一型小型挖掘机为基本机型进行遥控挖掘机研制,实现了各工作装置的微动控制和复合动作的无线电操纵。改装成功后的型挖掘机可以进入恶劣环境、救灾工程等危险现场并利用无线遥控操作进行作业。该系统没有进行双向数据通讯,出现较大意外负载的情况不能及时被遥控操作。采用伺服电机驱动耗电量较大,本身不具备自调节功能而影响正常工作。


  德国公司于年研制成功应用于工程车辆领域的工业无线电遥控装置,这种遥控装置采用了先进的数字化通讯技术,传输的比例控制信号安全、可靠、实用。近年来,对于矿山机械、混凝土泵车、随车起重机和移动式汽车起重机等工程机械提出了一系列无线遥控作业的解决方案。浙江大学在年初研制成了一种结构简单、价格低廉的小型挖掘机近距离无线遥控系统,


  该系统遥控半径在左右,通过目测进行遥控作业完成简单作业。中南大学与山河智能合作也在无线遥控、、无线网络远程监控等方面进行了研究,目前的无线遥控半径为左右。目前国内外已有利用技术将远程挖掘机的工作状态数据传送到服务中心进行分析处理,由车载数据采集及发送系统、无线网络传输系统、服务控制系统组成挖掘机远程实时监控与故障诊断系统的专利申请。
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