液压挖掘机开题报告

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1、目录目录1一、选题的目的和意义：2二、国内外研究现状（文献综述）22.1挖掘机的机器人化22.2遥控挖掘机的研究32.3挖掘机节能技术的研究32.4振动挖掘机理研究3三、市场发展状况（市场分析）33.1挖掘机的多功能化33.2挖掘机的智能化33.3挖掘机的实用型设计3四、选题研究的内容：3五、选题研究的技术路线、研究方法和要解决的主要问题：3六、研究工作进度：3七、参考文献：39一、选题的目的和意义：挖掘机械是一种集土方挖掘、装载、平整、拆除、抢险等作业的工程机械，广泛应用于各类土石方工程施工、民用建筑、

2、道路建设和市政工程场所。近年来伴随着我国经济的快速增长，大规模的基础设施建设对挖掘机提出了强劲的市场需求，我国挖掘机械的产销量每年均有15%~30%的爆炸式增长，2011年更是达到了70%，另一方面，挖掘机作为技术复杂的终端机械产品，其开发和制造涉及机械、液压传动、冶金、石油化工、电气等众多行业，已经形成了一个庞大的产业集群。因此，大力开展对液压挖掘机的研究和探索，对于提升国家整体工业水平和加速国民经济的发展具有重大的促进意义。二、国内外研究现状（文献综述）2.1挖掘机的机器人化为延伸人类在复杂、恶劣、危

3、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：①CarnegieMellon大学的自主装载系统(Au—tonomousLoadingSystem，ALS)t'Jt~ALS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120S，而使用该系统也不超过150S，完成一个装载循环的时间小于1min，与熟

4、练的操作手的操作速度基本相当。因此该系统能满足连续重复挖掘装载的工况要求。关于该系统的具体说明见于下面两篇论文：PeyretF，JuraszJ．TheCompu~rIntegratedRoadConstructionpmject[J]．AutomationinConstruction，2000(9)SinghS，CannonH_Multi-ResolutionPlanningforEarthmoving．ProceedingsInternationalConferenceonRoboticsandAuto

5、mation[C]．Leuven，Belgium，1998②国内机器人化挖掘机的研究国内在这方面研究相对较迟，浙江大学冯培恩教授从上世纪809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圈。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。20世纪末由戴炬负责的863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，研制出台挖掘机器人功

6、能样机。湖南山河智能机械股份有限公司(以下简称山河智能)研究的机电一体化挖掘机，具有激光高程定位、图形导引、自动轨迹控制阿(水平挖掘、坡度挖掘、挖掘深度控制)等功能，将挖掘机的自动化研究推向实用化，在2005年上海国际工业博览会与2006年巴黎INTERMAT展览会上赢得观众青睐。具体成果见于以下两篇论文：张强．挖掘机器人规划控制方法与技术的研究．杭州：浙江大学，2002．张大庆，何清华，郝鹏，等．液压挖掘机铲斗轨迹跟踪控制【J】．吉林大学学报(工学版)，2005(5)．2.2遥控挖掘机的研究世界各国对用

7、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80年代初，美国KraftTeleRobtics公司和JohnDeere公司等都相继成功开发出遥控挖掘机。其中，比较典型的是JohnDeere公司的690CR型遥控液压挖掘机，该机无线遥控作业范围达1525m，也可以用同轴电缆在305m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

8、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。1983年3月，日本小松制作所以PC200—2型液压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PC200R-2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者所发现，采用