外文翻譯--輪式挖掘裝載機(jī)自動(dòng)控制-免費(fèi)閱讀
【正文】 另外， Bernold提出了一種阻抗控制器 ，鏟斗的 最優(yōu)軌跡是使用基于土壤的特性和 挖掘 工具交互 的 規(guī)劃算法生成 。目標(biāo)角 是在 積累的能量的基礎(chǔ)上產(chǎn)生 的，鏟斗 的運(yùn)動(dòng)指令是 為 響應(yīng)目標(biāo)角度 與 力矢量 間的 差 異 產(chǎn)生的。洛克的 Autodig 方法使用從液壓缸測(cè)量 的 實(shí)際的 力 。 當(dāng) 固定力滿足 上 限 時(shí)， 布洛克和黃使用這些力量 研究 挖掘軌跡的行 為 。 ADCS 利用現(xiàn)有生產(chǎn)的傳感器和執(zhí)行器，只需要適度的計(jì)算。在最低水平 時(shí)， 它具有反應(yīng)控制，以產(chǎn)生原始的 鏟斗 行 為 ， 和 使用有限狀態(tài)機(jī)（ FSM）的任務(wù)規(guī)劃 （獲取 行為仲裁要求的挖掘知識(shí) ） 。操作者不能看到表面的下面。第三，減少了挖掘過程中車輪打滑。 關(guān)鍵詞 ： 模糊行為控制 ； 自動(dòng)挖掘 ； 機(jī)器人挖掘 ； 引言 挖掘部件 在 地面 進(jìn)行 周期運(yùn)動(dòng) 的 機(jī) 械 如輪式裝載機(jī) 、 液壓挖掘機(jī) 、大型 挖掘機(jī) 和電纜鏟子 ， 它們的自動(dòng)化 有許多潛在的好處。 1 An automated digging control for a wheel loader Summary An Automated Digging Control System (ADCS) for a wheel loader is developed that utilizes a behaviorbased control structure bined with fuzzy logic. This controller exhibits the realtime reactive responses necessary for executing digging tasks in an uncertain, unstructured and dynamic excavation environment. This paper presents field test results of a prototype ADCS that was developed and implemented on a Caterpillar 980G wheel loader. Test results show that the performance of the automated system is parable to that of an expert human operator in a wide range of excavation situations. Key Words: Fuzzy behavior control。通常，當(dāng)這些機(jī) 器是用于采礦或建筑應(yīng)用 ，它們運(yùn) 載大量的材料（土壤，巖石，等）到一個(gè)循環(huán)的卡車車隊(duì)。然而，在惡劣的施工環(huán) 境 下 要實(shí)現(xiàn)這些好處并有效運(yùn)作 ， 則 自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 需要 符合以下重要標(biāo)準(zhǔn)。因此，沒有操作員輸入的自動(dòng)化系統(tǒng)必須能夠通過 對(duì) 開挖條件的變化反應(yīng)調(diào)整其挖 掘軌跡。模糊邏輯 與 基于行為的控制 的結(jié)合 提供 了能對(duì)在 動(dòng)態(tài) 的， 不確定 的 環(huán)境中 的 挖掘任務(wù)執(zhí)行必要的實(shí)時(shí)響應(yīng)的 挖掘控制。論文的上半部分 詳細(xì) 介紹了 ADC 的控制結(jié)構(gòu)，而其余部分的數(shù)據(jù)從現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。這些技術(shù)不是 高興 效的， 而且在很多挖掘情況下， 往往不 能裝滿鏟斗 。這些力 與 從 鏟斗的速度推出的力相關(guān) 。遇到 復(fù)雜的 斗 、巖相互作用過程中的高阻力情況 時(shí)， 這種方法 會(huì) 使 鏟斗停止轉(zhuǎn)動(dòng) 的時(shí)候。 Singh 提出使用一種軌跡規(guī)劃， 它 采用挖 掘 過程 中 控制系統(tǒng)的一個(gè)純粹的位置。該系統(tǒng) 會(huì) 遵循 操作員 指定的挖掘軌跡直到物料阻力 阻礙其進(jìn)步， 但是 阻抗控制器 會(huì) 試圖遵循盡可能 相近 的路徑。這些力被用來確定一個(gè) 過一點(diǎn)的 力向量， 它 代表 了 合成材料 抵 抗斗運(yùn)動(dòng) 的力 。因此，用于 每個(gè)控制周期和關(guān)節(jié)速度命令 的模糊規(guī)則 進(jìn)行 的是 規(guī)則的加權(quán)輸出。 在一般情況下，軌跡規(guī)劃和控制簡(jiǎn)單的方法是 無 效的，因此一些研究者 在 挖掘過程中測(cè)量力，用于調(diào)整挖掘軌跡。 圖 1 卡特彼勒 980G 輪式裝載機(jī)測(cè)試平臺(tái) 在本文中，我們展示了 CARE 的方法已如何被用于開發(fā) 基于 卡特彼勒 980G 的 原型自動(dòng)挖掘控制系統(tǒng)。機(jī)械 挖掘 控制結(jié)構(gòu) (CARE)是一種混合的體系結(jié)構(gòu)，采用了基于行為 的控制結(jié)構(gòu)。在一般情況下，材料的表面特性被加載和其 滿斗 挖 掘過程中潛在的相互作用 是 開挖難度最大的影響。第二，控制器能 在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的挖掘過程 中 操作這臺(tái)機(jī)器 來 提高機(jī)器的可用性。試驗(yàn)結(jié)果表明，自動(dòng)化系統(tǒng)的性能 在 廣泛 的 開挖情況 下與專業(yè)操作員 相媲美。 Automated digging。在這里，挖掘 的 困難會(huì)急劇變化。 使用的傳感器和 執(zhí)行 器應(yīng)限于那些目前 可用的 現(xiàn)代裝載機(jī)。 由于裝載機(jī) 工作在動(dòng)態(tài)的、非結(jié)構(gòu)化的 環(huán)境，并且環(huán)境條件未知，變化無常的，難以檢測(cè)，所以 裝載機(jī)的自動(dòng)挖掘控制是特別困難的 。 幾年前，亞利桑那大學(xué)的研究人員開始 了一個(gè)由 卡特彼勒公司資助的項(xiàng)目 ，該項(xiàng)目以 CARE 為 基礎(chǔ)上 ， 開發(fā) 、實(shí)施和測(cè)試基于 輪式裝載機(jī) 的 自動(dòng)挖掘控制系統(tǒng)（ ADCS） 。這些結(jié)果表明，自動(dòng)化系統(tǒng)的性能 在挖掘地址變化廣泛方面能與 專 業(yè) 操作者 相媲美。另外，其他研究人員已經(jīng)選擇 了 使用一套控制規(guī)則 的 挖 掘 控制行 為 。 鏟斗 每個(gè)自由度的命令是從一個(gè)基于人類 操作者 在各種土壤條件 下如何控制單個(gè)節(jié)點(diǎn) 的 查找表生成 的 。 Dasys（ 數(shù)據(jù)系統(tǒng)環(huán)境模擬器 ） 描述了一個(gè) 基于 負(fù)載牽引轉(zhuǎn)儲(chǔ)（ LHD）機(jī)器 的 自動(dòng)化的 鏟 斗裝載系統(tǒng)，也使用 從 鏟斗液壓缸的壓力傳感器 獲得的反饋 。在挖 掘過程 遇到 力的預(yù)測(cè)， 是用來 限制 超過液壓執(zhí)行器 限度 的的軌跡。在英屬哥倫比亞大學(xué)。 另一 種 Shull 的 Autodig 方法也使用實(shí)際
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