针对机器人液压旋转关节的死区和低速爬行,研究其产生机理并进行了实验分析。首先,论述了密封摩擦的机理,计算摆动缸各种密封机构的摩擦力矩,构建低速状态下的摩擦模型;然后,利用数值分析方法对电液位置伺服系统建模,对低速爬行现象进行仿真分析;最后,通过实验对死区和爬行现象进行验证和分析,并观察PID控制对爬行现象的改善作用。仿真和实验结果表明在密封元件的摩擦下,液压摆动缸存在较大死区,且低速运行时,液压摆动缸出现明显爬行现象,在PID控制器下可良好的改善跟踪响应。

针对循环球动力转向器性能试验台架的功能要求,设计了循环球动力转向器性能测试系统。该系统选用伺服电机驱动转向器的输入端,电动伺服液压摆动缸对输出端加载模拟阻力,通过VB编程调取采集卡相关驱动函数进行试验台的数据采集。系统能实时监控数据,实时绘制曲线,并能依据评价标准对测试结果做出合格与否判断。试验结果表明该系统性能良好、工作可靠,软硬件设计符合设计规范,其精度及实时性能达到了设计目标,避免了盲目进行实车试验造成的安全隐患。

目前,试验室普遍采用的液压摆动缸为ARP25/180型液压摆动缸。某工程操纵系统操作试验驾驶盘需要扭矩传感器的加载控制,为满足后续试验需用,特设计本试验以验证液压摆动缸和扭矩传感器的闭环控制方式是否正确,为后续试验提供借鉴。