D-H法挖掘机动臂运动学分析与控制规律优化

本文主要探讨了基于D-H法的挖掘机工作装置运动学分析，这是一种在机器人运动学领域广泛应用的方法，尤其适用于复杂机械系统的研究。作者以一个三自由度机械手作为研究对象，运用D-H（Denavit-Hartenberg）参数法构建了精确的运动学数学模型，这种方法允许通过矩阵操作进行高效分析，克服了传统解析法在灵活性和适应性方面的局限。 D-H法通过定义关节参数（包括旋转轴的位置、旋转角度、连杆长度和固定角），建立了工作装置各部分之间的运动关系，进而推导出运动学方程。这些方程揭示了工作装置参数变量如何影响斗齿的位姿，这对于理解和控制挖掘机的工作性能至关重要。通过这种方式，可以有效地确定工作装置在不同运动状态下的控制规律，为运动学软件仿真提供了可靠的输入参数，使得仿真结果更具准确性。 作者特别强调了运动学仿真的精确性问题，通常这类软件中的运动描述依赖于经验法则或统计规律，可能无法达到理想精度。通过理论分析挖掘机制动臂、斗杆和铲斗连杆机构的运动学过程，文中提出了一种基于数学模型的运动控制策略，这不仅可以提升仿真的精度，还能为后续动力学仿真提供更坚实的基础。 总结来说，本文的贡献在于将D-H法应用于挖掘机工作装置的运动学分析，简化了分析流程，提高了精度，并为运动学软件的优化和实际应用提供了理论支持。这种技术的应用对于挖掘机设计、工程模拟以及性能优化具有重要意义。