Analysis of mathematical model of an excavator manipulator motion
Keywords:
robotic excavator, energy efficiency, work equipment, attitude position, mathematical model.Abstract
Abstract. Single-bucket excavators improvement is closely associated with development and introduction of their workflow automatic control systems and with a robotic excavator creation. Thereat, at synthesis of an excavator control system, the robotics approach is widely developed, according to which, the work equipment is considered as spatial manipulator with hydraulic actu ator. The control system of a robotic excavator has to provide minimum of time of a workflow execution, carry out digging with maximum accuracy, as it leads to the productivity increase, and to minimize expenditure of energy for working cycle implementation at this. For that, it is necessary able to calculate the trajectory of the excavator manipulator optimum in terms of energy. As far as the values of external forces, which affect the excavator boom, stick and bucket, depend significantly on their attitude position, the research of dynamic properties of the excavator manipulator at its movement is necessary. Cond ucting such research is the purpose of this work.
References
Leica iCON excavate iXE3. Advanced 3D Excavator Control System [Electronic source]. Available at: http://www.leica-geosystems.com/en/Leica-iCON-excavate-iXE3_81272.htm.
Sulaiman H., Saadun M. N.A. and Yusof A.A. Modern manned, unmanned and teleoperated excavator system. Journal of Mechanical Engineering and Technology, 2015, no. 7(1), pp. 57-68.
Kirichenko I.G. and Gurko A.G. Regulyator s vyichislyaemyim momentom dlya upravleniya rabochim oborudovaniem ekskavatora [Computed torque controller for control of a backhoe equipment]. Stroitelstvo, materialovedenie, mashinostroenie – [Сonstruction, materials science, mechanical engineering]. PDABA. Dnipropetrovsk, 2013, no. 72, pp. 210-220. (in Russian).
Gurko A., Sergiyenko O., et al. Guaranteed Control of a Robotic Excavator During Digging Process. In: 12th International Conference on Informatics in Control, Automation and Robotics. Colmar, France, 2015, no. 2, pp. 52-59.
Dudanov I.V. Avtomatizatsiya ispolnitelnyih sistem gidravlicheskogo ekskavatora. Avtoreferat kand. [Automation of actuation systems of an hydraulic excavator. Abstract of Ph.D. dissertation]. Samara State University of Civil Engineering. Samara, 2008, 16 p. (in Russian).
Akinfiev A.A. Sozdanie sistemy upravleniya operatsiey kopaniya dlya odnokovshovogo gidravlicheskogo ekskavatora s tselyu povyisheniya effektivnosti ego raboty. Ph.D. dissertation. [Creating of a control system of digging operation for a single-bucket hydraulic excavator in order to increase its effectiveness. Ph.D. dissertation]. Moscow, 1983, 235 p. (in Russian).
Towarek Z. Dynamics of a Single-bucket Excavator on a Deformable Soil Foundation During the Digging of Ground. International Journal of Mechanical Sciences, 2003, no. 45 (6-7), pp. 1053-1076.
Pavlov V.P. Algoritm rascheta sily i energoemkosti rezaniya grunta po traektorii bolshoy krivizny [Algorithm of calculation of force and power consumption of cutting of the ground on the trajectory of the big curvature ]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta [The Bulletin of Voronezh State Technical University], 2011, no. 7 (1), pp. 185-188. (in Russian).
Patel B.P. and Prajapati J.M. Evaluation of bucket capacity, digging force calculations and static Force analysis of mini hydraulic backhoe excavator. Machine Design, 2012, no. 4(1), pp. 1821-1259.
Kim Y.B., Ha J., Kang H., Kim P.Y., Park J. and Park F.C. Dynamically optimal trajectories for earthmoving excavators. Automation in Construction, 2013, no. 35, pp. 568-578.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Редакція Видання категорично засуджує прояви плагіату в статтях та вживає всіх можливих заходів для його недопущення. Плагіат розглядається як форма порушення авторських прав і наукової етики.
При виявлені у статті більш ніж 25% запозиченого тексту без відповідних посилань та використання лапок, стаття кваліфікується як така, що містить плагіат. У цьому випадку стаття більше не розглядається редакцією, а автор отримує перше попередження.
Автори, в статтях яких повторно виявлено плагіат, не зможуть публікуватися в усіх журналах Видавництва ДВНЗ «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури».
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
