针对定基座机器人在复杂环境下作业能力不足的问题,研制出电动力液压四足双臂机器人,将浮动基座与双臂系统的优势有机结合,能够代替人员完成复杂环境下应急处置、工程作业等任务。详细阐述了四足双臂机器人的机械结构、机载电液动力系统、分布式控制系统以及仿真与操作训练平台的设计与实现。提出基于全身虚拟模型的足底力分配方法与足臂协调运动规划方法,实现了躯干浮动基座与双臂系统的联动,大大提升了机器人的作业能力和效率。通过搭建的仿真与操作训练平台完成单臂作业以及双臂协同作业的仿真,验证了所提出控制方法的有效性,并对机器人操作员进行操作训练。在实际样机实验中,测试了单臂抓取以及双臂协同抓取的能力,证明了四足双臂机器人能够满足复杂环境下移动作业的需求。

由于能量密度高、结构紧凑和噪声低电液控制系统被广泛应用于工业生产中.定转速电机驱 动变量泵系统为了匹配控制系统执行器速度以及多执行器功率电机和泵都按系统最大功率匹配电机在部 分负载工况下效率较低甚至达到1 5% 并且变量泵也常工作在小排量区导致电液动力源在部分负载工况 下效率更低.为此提出变转速电动机驱动定量泵方案并采用多腔液压缸在低负载功率需求下采用小面 积油腔连接方式在高负载功率下采用大面积油腔连接方式从而提高电动机能量效率进而提高系统 能效.

现有工程机械主要以柴油发动机为原动机存在燃油效率低排放严重等问题新的趋势是采用电动方式代替内燃方式。采用变速异步电动机驱动定量泵作为动力源针对变频异步电动机动态响应较慢的问题提出在定量泵出口增设液压蓄能器并将其油液引入液压泵入口的方法提高电动机动态响应。建立采用蓄能器辅助起制动后电驱动力源的试验系统对比分析了有无蓄能器辅助时液压泵的起制动特性。在此基础上将这一动力源用于驱动进出口独立控制的液压挖掘机对动臂运行特性和能耗特性进行试验研究。与发动机驱动系统相比采用新型电驱动方式实现同样的操纵性能可降低动臂运行成本50%并显著降低供电电源峰值电流。