之前老早就看到这个例子,但当时看到它的外观就想起了以前买给朋友5岁儿子的玩具,于是就没有多大兴趣。
直到后来有一次开会,看到了“别人”基于它拓展来做智能挖掘的小故事,瞬间还是觉得是自己“幼稚”了,怎么可以被外观蒙蔽,毕竟塑料般的外壳并不参与计算,只是要它的质量和惯量矩阵啊。
我觉得知乎上做这块的人不多,搜了下 挖掘机建模仿真 都没人聊,可能没几个人对它感兴趣。但是想了想,还是写写吧,万一还有人看呢。
这个案例里计算指标也是按照下面这个 ISO 标准来的,查了下对应的国标:GB/T 13332-2008土方机械 液压挖掘机和挖掘装载机 挖掘力的测定方法
车身模型内部又分为两大系统:液压系统以及机械系统。液压系统作为动力部分,驱动机械系统完成我们所期望的动作;
这是个简单的功能测试 App ,这样做检查测试还是挺方便的,若结合报告自动生成,就更方便了。
在网上也有看到说小型挖掘机纯电化,不过目前这个案例模型里还是发动机驱动的。真有要预研小型纯电挖掘机,模型这方面,把下面的发动机模块替换成电机模块+电池就行了,也比较简单。
机械功率计算相关的力/扭矩、速度/角速度都可以通过仿真结果提出到。MATLAB 后处理自然可以画出所需要的各种曲线以及WORD/PPT报告。
这是个很复杂的一个过程,刚刚搜了下 Excavator-Soil Interaction,也有不少的论文在研究这个东西。但对于多体动力学计算来说,最后再怎么复杂的作用力计算还是会归结到作用于铲斗重心上的力/力矩。或许通过实验或者FEA软件能得到一个更好的输入。
案例里把负载抽象为对铲斗重心两个方向上的作用力,这个作用力和铲斗转角qBucket、以及运动状态有关。
使用 App 的好处在于,如果有了固化的工作流程,通过 App 可以大幅度提高我们的日常工作效率。