遠(yuǎn)程遙控鑿巖臺(tái)車工作臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

摘要摘要：在我國(guó)現(xiàn)代交通、水電等大規(guī)模基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，隧洞施工越來(lái)越受到重視，各種鉆機(jī)技術(shù)也隨之發(fā)展起來(lái)。其中，鉆機(jī)由于具有節(jié)省能源、降低鉆機(jī)費(fèi)用、良好的作業(yè)條件和良好的成孔質(zhì)量等優(yōu)勢(shì)，被廣泛地用于隧道工程。工作臂是鑿巖平臺(tái)車的主要施工設(shè)備，為了實(shí)現(xiàn)工作臂的位置、移動(dòng)及鉆孔的控制，必須對(duì)其進(jìn)行全方位的研究?；诖耍疚膶?duì)遠(yuǎn)程遙控鑿巖臺(tái)車工作臂進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。首先，分析了鑿巖臺(tái)車的結(jié)構(gòu)及工作原理，分析了其工作臂的組成及結(jié)構(gòu)；其次，利用SolidWorks軟件建立鑿巖臺(tái)車工作臂關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的三維模型，并進(jìn)行整機(jī)裝配；然后，對(duì)立鑿巖臺(tái)車工作臂進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，得到并驗(yàn)證了工作臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，運(yùn)用MATLAB編程求得工作臂的有效工作空間；最后，根據(jù)不同工況，對(duì)工作臂進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析。關(guān)鍵詞：鑿巖臺(tái)車；工作臂；三維模型；運(yùn)動(dòng)學(xué)分析；動(dòng)力學(xué)仿真1緒論1.1研究背景及意義1920年，英國(guó)人多爾曼首次研制出了液壓鑿巖機(jī)。20世紀(jì)70年代，世界上首臺(tái)實(shí)用性液壓鑿巖機(jī)H50問世。自此以來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、人類對(duì)礦山資源的加速開采與利用，以及工人對(duì)工作方式與環(huán)境要求的逐步提升，礦山與隧道鑿巖用大型機(jī)械逐步在歐美各國(guó)工業(yè)領(lǐng)域得以應(yīng)用。開啟了鑿巖機(jī)械在諸多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的序幕，在礦山、水電、隧道交通等領(lǐng)域皆有鑿巖機(jī)械的身影。機(jī)械臂是多個(gè)桿件在運(yùn)動(dòng)副的連接下組成的多自由度仿生機(jī)械設(shè)備，是在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的仿生機(jī)械設(shè)備。經(jīng)過70多年的發(fā)展，機(jī)械臂已經(jīng)廣泛應(yīng)用在機(jī)械制造加工、建筑工程、工業(yè)搬運(yùn)等多種工作中，具有運(yùn)動(dòng)靈活、定位精準(zhǔn)、工作效率高等特點(diǎn),能夠替代大量人工操作，減少工人的工作強(qiáng)度，配合液壓驅(qū)動(dòng)、氣動(dòng)與遠(yuǎn)程遙控等一系列技術(shù)，可以完成惡劣環(huán)境下的部分工作，改善工人工作環(huán)境，增加工作效率與操作精準(zhǔn)度。機(jī)械臂是目前應(yīng)用最廣泛也是最簡(jiǎn)單的仿生機(jī)械結(jié)構(gòu)，也是機(jī)械工程與其他領(lǐng)域技術(shù)與應(yīng)用的交叉融合的典型范例。在應(yīng)用于礦山與隧道建造的鑿巖臺(tái)車中，機(jī)械臂是最關(guān)鍵的組成部分之一。機(jī)械臂連接鑿巖臺(tái)車的基于底座的車身與終端推進(jìn)器，在車身不移動(dòng)的基礎(chǔ)上，通過多個(gè)自由度的組合，使推進(jìn)器末端的釬桿能夠在一定范圍的三維空間內(nèi)，并且將來(lái)自于釬桿鑿巖時(shí)的力與力矩傳遞至車身。配合遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)，鑿巖臺(tái)車機(jī)械臂能夠極大程度地實(shí)現(xiàn)在一定人工操作的情況下的自動(dòng)化與智能化，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制鑿巖臺(tái)車作業(yè)，改善工人的工作環(huán)境。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀當(dāng)前市場(chǎng)上的的鑿巖臺(tái)車工作臂，在驅(qū)動(dòng)力方面，大部分都是液壓驅(qū)動(dòng)，少部分是氣動(dòng)、電動(dòng)、內(nèi)燃以及水壓驅(qū)動(dòng)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，大多數(shù)桿件都采用了三角液壓缸驅(qū)動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)具體可以分為上三角、下三角與側(cè)三角結(jié)構(gòu)，其中下三角支撐結(jié)構(gòu)運(yùn)用較為廣泛，其次為側(cè)三角。下三角結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配簡(jiǎn)單、運(yùn)行緊湊、易于操作、無(wú)視野盲區(qū)、易于維護(hù)等優(yōu)勢(shì)，但主桿件的運(yùn)動(dòng)方式僅限于在二維平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。近年來(lái)，雙三角液壓缸驅(qū)動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)逐步走入工程實(shí)踐與作業(yè)，雙三角機(jī)構(gòu)由于自由度的增加，因此結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,設(shè)計(jì)過程與安裝過程也相對(duì)復(fù)雜，維護(hù)過程難度也比三角結(jié)構(gòu)大，但是雙三角結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)主桿件在三維空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)，這是雙三角機(jī)構(gòu)所不具備的特點(diǎn)。自從雙三角結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂問世，這種機(jī)構(gòu)的幾何特性以及控制理論被多名研究人員進(jìn)行了探索，王恒升等人對(duì)將十字鉸簡(jiǎn)化成一點(diǎn)的三角驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了幾何分析，何清華等人對(duì)簡(jiǎn)化的三角驅(qū)動(dòng)液壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行了力學(xué)分析。高立君與王佳起對(duì)真實(shí)鑿巖臺(tái)車機(jī)械臂建立數(shù)學(xué)模型目前應(yīng)用在實(shí)際作業(yè)中的鑿巖臺(tái)車上的7自由度機(jī)械臂，大多數(shù)采用兩組雙三角結(jié)構(gòu)以增加主臂的運(yùn)動(dòng)范圍，并且在推進(jìn)器處配合一組下三角結(jié)構(gòu)以支撐推進(jìn)器與釬桿，實(shí)現(xiàn)對(duì)鑿巖方向的進(jìn)一步擴(kuò)展。2遠(yuǎn)程遙控鑿巖臺(tái)車工作臂結(jié)構(gòu)分析2.1鑿巖臺(tái)車工作原理鑿巖臺(tái)車是隧道施工中的一種重要工程機(jī)械，而其鉆鑿炮眼的主要部件由工作臂（又稱大臂、鉆臂）、推進(jìn)梁和鑿巖鉆機(jī)組成。在工程建設(shè)中，鑿巖鉆機(jī)用于鉆孔；工作臂是鉆機(jī)中的一個(gè)重要機(jī)械，主要作用是對(duì)井筒進(jìn)行定位。為保證臺(tái)車在施工中的靈活性，在工作臂的設(shè)計(jì)中，采用了多個(gè)關(guān)節(jié)式的結(jié)構(gòu)，使得它可以在狹窄的巷道內(nèi)進(jìn)行各種類型的鉆孔。同時(shí)，為了提高鑿巖臺(tái)車的工作效率，一輛鑿巖臺(tái)車通常搭載多個(gè)工作臂，如圖2.2所示為三臂鑿巖臺(tái)車圖。圖2.1三臂鑿巖臺(tái)車圖它的工作原理是：在鑿巖臺(tái)車進(jìn)行鉆鑿炮眼前，將臺(tái)車?？吭诳拷┕ざ蔚牡胤?，停車之后需要開啟四周的支腿，再用激光設(shè)備完成對(duì)臺(tái)車的定位，鉆鑿炮眼作業(yè)流程如圖2.2所示。首先，必須使用相應(yīng)的設(shè)計(jì)軟件來(lái)進(jìn)行施工剖面的設(shè)計(jì)，然后建立了炮孔布局圖。鑿巖臺(tái)車上的計(jì)算機(jī)按照設(shè)計(jì)圖上的炮孔排列順序，對(duì)工作臂的各個(gè)關(guān)節(jié)進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)炮眼的定位。在施工期間，臺(tái)車會(huì)將作業(yè)臂的作業(yè)資料和鉆孔情況向作業(yè)人員報(bào)告，由作業(yè)人員根據(jù)作業(yè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整和修正。在全鉆孔施工中，要實(shí)現(xiàn)對(duì)工作臂各個(gè)運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)的準(zhǔn)確、平滑的控制，以提高其定位精度。施I：要求炮眼布'置卜*|A車定位i臺(tái)車執(zhí)h爆破云案卩~T~f 激光設(shè)備.信宜反饋卜|檢硏T鉆鑿炮眼卜圖2.2鉆鑿炮眼作業(yè)流程圖在鑿巖臺(tái)車施工前需要對(duì)隧道施工斷面的炮眼進(jìn)行布置，其中主要分為掏槽眼、輔助眼、周邊眼和底眼四大類，如圖2.3所示為炮眼平面布置示意圖。為確保隧道爆破施工質(zhì)量，開挖挖槽時(shí)，應(yīng)允許有3cm以上的間距誤差，而眼底處的間距不得超過5厘米;各副眼的眼距誤差不得大于5cm；周圍眼的眼孔位置允許偏離不超過3cm,沿著眼孔的徑向外傾角為0?5度；而在開挖底孔時(shí)，鉆孔的深度不得超過施工剖面的3-5厘米/米,并應(yīng)在垂直方向上以0?15度的角度進(jìn)行。同時(shí)，在開挖的施工斷面不平坦的情況下，要根據(jù)實(shí)際施工條件，適時(shí)地調(diào)整各井眼的深度，以保證周邊眼和副眼的眼底在施工平面相同的水平面上?？梢?，在掘進(jìn)過程中，需要準(zhǔn)確地控制工作臂的各活動(dòng)關(guān)節(jié)，提高工作臂的定位精度，減少炮眼的位置、角度、深度的偏差，從而達(dá)到提高作業(yè)效率的目底眼圖2.3炮眼平面布置示意圖2.2工作臂的組成及其結(jié)構(gòu)本文研究的工作臂是一個(gè)具備大角度、大跨度、高強(qiáng)度的多關(guān)節(jié)機(jī)械臂，主要通過各個(gè)液壓缸的伸縮來(lái)控制工作臂進(jìn)行俯仰、擺動(dòng)及多角度的定位動(dòng)作。全液壓鑿巖臺(tái)車工作臂的二維示意圖見圖2.4所示，它主要由推進(jìn)器、前仰缸、翻轉(zhuǎn)缸、平動(dòng)缸、伸縮缸、基本臂等組成。其中主臂油缸主要控制工作臂的伸長(zhǎng)與縮短，支臂油缸及隨動(dòng)油缸主要負(fù)責(zé)工作臂縱向與橫向的大幅度擺動(dòng)，俯仰油缸會(huì)根據(jù)爆破孔的位置對(duì)推進(jìn)梁及鑿巖機(jī)進(jìn)行調(diào)整，使工作臂最終達(dá)到精準(zhǔn)定位的要求。

1.推進(jìn)器；2.前仰缸；3.翻轉(zhuǎn)缸；4.鑿巖機(jī)；5.連接座；6.擺動(dòng)平動(dòng)缸；7.升降平動(dòng)缸;8.伸縮缸；9.基本臂；10.升降缸圖2.4鑿巖臺(tái)車工作臂結(jié)構(gòu)示意圖2.3主要技術(shù)參數(shù)鑿巖臺(tái)車工作臂的主要技術(shù)參數(shù)如表2.1所示。表2.1主要技術(shù)參數(shù)參數(shù)數(shù)值作業(yè)范圍8.2X7.4m鑿巖直徑€42-€102m最大鉆孔深度4000mm鉆孔速度0.8-2m/min工作臂伸縮長(zhǎng)度1900mm推進(jìn)器仰俯角度90°3.鑿巖臺(tái)車工作臂三維建模3.1建模流程三維仿真軟件實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的全流程建模，實(shí)現(xiàn)了虛擬環(huán)境下的產(chǎn)品組裝與性能分析。該方法具有以下特點(diǎn)：一是無(wú)需事先制作實(shí)物進(jìn)行檢驗(yàn)，避免了原材料、工具和人員的浪費(fèi)；二是在虛擬環(huán)境中，既能檢測(cè)到產(chǎn)品的干擾，又能對(duì)產(chǎn)品的強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，減少了開發(fā)人員的諸多不便。本項(xiàng)目采用SolidWorks進(jìn)行模擬組裝，它為產(chǎn)品的仿真組裝提供了兩種不同的設(shè)計(jì)思想：自底向上和自頂向下。自底向上就是要對(duì)每個(gè)部件進(jìn)行單獨(dú)的模型化，然后在部件之間加入約束，從而形成一個(gè)完整的組裝體。在這樣的設(shè)計(jì)流程中，初始階段的設(shè)計(jì)是開放式的，每個(gè)零件的結(jié)構(gòu)形式是否合理都要在以后的仿真組裝中進(jìn)行檢驗(yàn)，這樣不僅會(huì)給設(shè)計(jì)者帶來(lái)很大的不便，還會(huì)造成零件的設(shè)計(jì)與組裝之間的脫節(jié)，從而導(dǎo)致產(chǎn)品的研發(fā)周期和數(shù)據(jù)處理的困難。自頂向下的模擬裝配思路是指在SolidWorks裝配環(huán)境中，通過確定各部件的裝配情況，在裝配關(guān)系確定的情況下，依次插入各個(gè)新部件，來(lái)建立新零部件的模型。因此，使用SolidWorks軟件進(jìn)行建模的流程如圖3.1所示。圖3.1建模的流程3.3實(shí)體模型的建立3.3.1工作臂連接總成工作臂連接總成主要由龍頭支撐座、龍頭構(gòu)成，而龍頭又由龍頭連接板、擺臂座耳板、擺臂缸連接板等構(gòu)件構(gòu)成。龍頭支撐座起到固定、連接的作用，其安裝在全液壓鑿巖平臺(tái)車的車身上，與龍頭以主筒的轉(zhuǎn)動(dòng)副相連接。龍頭支撐座主要是由拉伸成型的，它的螺栓緊固孔是由拉伸切斷作用實(shí)現(xiàn)的。龍頭上的大臂耳板、大臂缸耳板等各個(gè)耳板也是由拉伸、切割的特征構(gòu)成，并與龍頭支撐座在指定的位置進(jìn)行焊接。擺臂缸上板、擺臂缸連接板、擺臂缸下板與大臂缸耳板在指定位置進(jìn)行焊接，起到支承大臂缸的作用。工作臂連接總成完整的三維模型如圖3.2所示。圖3.2工作臂連接總成模型3.3.2主臂構(gòu)件主臂是升降鉆臂的主要構(gòu)件，其后端與龍頭的大臂耳板以尾套的轉(zhuǎn)動(dòng)副相連，其前端與仰俯擺動(dòng)臂以轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，下方有與大臂油缸、小臂油缸相連的轉(zhuǎn)動(dòng)副，以使大臂油缸能夠支撐大臂升降、小臂油缸能夠支撐仰俯擺動(dòng)臂轉(zhuǎn)動(dòng)。主臂呈現(xiàn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)，主要由邊板、上下板耳板、大臂耳板、折彎大臂耳板、墊板內(nèi)邊板等構(gòu)成。上述耳板主要由拉伸、切除的操作形成。圖3.3主臂模型3.3.3仰俯擺動(dòng)臂仰俯擺動(dòng)臂主要組成部分有上板，邊板、內(nèi)隔板、頂板、耳板隔套、耳板中間隔套、二次擺臂油缸座、耳板筋板等部件，兩塊耳板用于與小臂擺動(dòng)油缸以轉(zhuǎn)動(dòng)副相連，邊板用于與大臂的邊板連接，二次擺臂油缸座由上下板、外板、油缸固定板、油缸隔套等構(gòu)建組成，與仰俯擺動(dòng)臂的邊板焊接，用于連接小臂擺動(dòng)油缸，使得小臂擺動(dòng)油缸可為小臂提供水平擺動(dòng)的驅(qū)動(dòng)。圖3.3仰俯擺動(dòng)臂模型3.3.4小臂旋轉(zhuǎn)盤小臂旋轉(zhuǎn)盤主要構(gòu)成有旋轉(zhuǎn)盤連接板、旋轉(zhuǎn)盤連接板主筒、上下板封筋板、旋轉(zhuǎn)盤等，旋轉(zhuǎn)盤用于連接小臂旋轉(zhuǎn)缸，使得小臂能夠在小臂旋轉(zhuǎn)缸的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行圓周方向的運(yùn)動(dòng)；旋轉(zhuǎn)盤連接板用于連接小臂擺動(dòng)油缸，旋轉(zhuǎn)盤連接板主筒用于連接大臂，使得小臂旋轉(zhuǎn)盤能夠與大臂形成轉(zhuǎn)動(dòng)副。小臂旋轉(zhuǎn)盤主要通過拉伸、切除與筋特征等方式得到。圖3.3小臂旋轉(zhuǎn)盤模型3.3.5小臂旋轉(zhuǎn)缸小臂旋轉(zhuǎn)缸在整個(gè)機(jī)械臂中具有重要地位。小臂旋轉(zhuǎn)缸后端連接小臂旋轉(zhuǎn)盤、前端連接小臂仰俯座，使得小臂能夠在小臂旋轉(zhuǎn)缸的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行圓周方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。圖3.3小臂旋轉(zhuǎn)缸3.3.5小臂仰俯座小臂仰俯座主要構(gòu)成包括固定板、滑道臂耳板、滑道臂仰俯油缸耳板、封板、定位環(huán)、耳板連扳與筋，滑道臂耳板用于與滑道臂連接成轉(zhuǎn)動(dòng)副，滑道臂仰俯油缸耳板用于與仰俯油缸形成轉(zhuǎn)動(dòng)副；固定板用于連接小臂旋轉(zhuǎn)缸。圖3.3仰俯座模型3.3.5滑道臂滑道臂是承載推進(jìn)梁的構(gòu)件，其構(gòu)成相對(duì)復(fù)雜，主要有兩邊的邊板、底部油缸座筋板、上板、滑掐墊板等構(gòu)成，兩邊的邊板具有兩組皎鏈套筒，一組用于連接后端的仰俯座，一組用于連接滑道臂油缸，用于為滑道臂的仰俯轉(zhuǎn)動(dòng)提供驅(qū)動(dòng)。圖3.3滑道臂模型3.3.5推進(jìn)梁總成推進(jìn)梁總成是直接裝載推進(jìn)器的機(jī)構(gòu)。圖3.3推進(jìn)梁總成模型4.鑿巖臺(tái)車工作臂運(yùn)動(dòng)學(xué)分析4.1工作臂運(yùn)動(dòng)學(xué)理論基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)學(xué)就是利用幾何的原理和方法，不受物體的重量、力量等因素的影響。工作臂是一種多剛體關(guān)節(jié)式機(jī)構(gòu)，它可以利用多剛體動(dòng)力學(xué)的基本原理，對(duì)其進(jìn)行位置、速度和加速度的分析。工作臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)研究是在工作臂運(yùn)動(dòng)學(xué)方程建立的基礎(chǔ)上完成的，其在工程上的應(yīng)用主要有以下幾方面：如何實(shí)現(xiàn)釬桿的定位、各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)方式以及工作臂工作空間分布情況。工作臂是實(shí)現(xiàn)全液壓鑿巖臺(tái)車定位和鑿巖功能的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它主要是由各個(gè)部件和有關(guān)的零件經(jīng)旋轉(zhuǎn)副、運(yùn)動(dòng)副按順序連接起來(lái)。工作臂的移動(dòng)副是由液壓缸來(lái)驅(qū)動(dòng)的，它的伸縮使工作臂的各個(gè)關(guān)節(jié)之間的角和位移發(fā)生改變，從而使鉆頭的鉆頭能夠精確地定位在預(yù)定的鉆孔位置，從而達(dá)到鑿巖的作用。由于全液壓鑿巖臺(tái)車的工作臂具有很多鉸鏈，所以在建立工作臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程時(shí)，可以在工作臂的各個(gè)運(yùn)動(dòng)副上構(gòu)造一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)。在工作臂的運(yùn)動(dòng)過程中，利用相關(guān)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，得到了工作臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析所需的各種內(nèi)容。本論文所研究的工作臂與多關(guān)節(jié)式機(jī)械手相似，可以應(yīng)用于機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)特性。在建立機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的過程中，存在著許多建立座標(biāo)系統(tǒng)的方法，其中D-H(Denavit-Hartenb)由g于其模型簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)而被廣泛地推廣，成為最常用的坐標(biāo)系統(tǒng)建模方法。但是，常規(guī)D-H方法在建立坐標(biāo)軸的加長(zhǎng)線時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致模型不能建立，坐標(biāo)模型與實(shí)體模型的建立有一定的偏差，在分析局部節(jié)點(diǎn)的位置時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的誤差。因此，為確保工作臂坐標(biāo)系模型建立的直觀和準(zhǔn)確，提出一種將坐標(biāo)系固定于關(guān)節(jié)上的D-H改進(jìn)方法 CFDH(CoordinateFixedDenavit-Hartenberg)法。CFDH法不僅提高了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的精確性和可操作性，而且節(jié)約了分析時(shí)間，為建立工作臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程提供有效的手段。4.2工作臂運(yùn)動(dòng)學(xué)分析及求解4.2.1坐標(biāo)建立為便于建立運(yùn)動(dòng)方程，可將工作臂視為一組連續(xù)的連桿，并將其視為一組連續(xù)的連桿，并將其視為兩個(gè)鄰近的釵接軸之間的關(guān)系。為此，必須先確定相鄰的連桿坐標(biāo)系，才能建立起工作臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。由于齊次矩陣轉(zhuǎn)換可以用一個(gè)矩陣來(lái)表達(dá)旋轉(zhuǎn)和運(yùn)動(dòng)兩種轉(zhuǎn)換，因此本文僅介紹旋轉(zhuǎn)連桿坐標(biāo)系統(tǒng)的建立和轉(zhuǎn)換矩陣的獲取。轉(zhuǎn)動(dòng)連桿坐標(biāo)系如圖4.1所示，坐標(biāo)軸及坐標(biāo)原點(diǎn)的規(guī)定如下：坐標(biāo)軸Xi：沿連桿iT兩關(guān)節(jié)軸線的公垂線指向1關(guān)節(jié)；坐標(biāo)軸Zi：與i關(guān)節(jié)的軸線重合；坐標(biāo)軸Yi：按右手直角坐標(biāo)系法則確定；坐標(biāo)原點(diǎn)Oi：當(dāng)關(guān)節(jié)軸線iT和關(guān)節(jié)軸線i相交時(shí)，取兩軸線的交點(diǎn)；當(dāng)關(guān)節(jié)軸線i-1和關(guān)節(jié)軸線i異面時(shí)，取兩軸線的公垂線與關(guān)節(jié)軸線i的交點(diǎn)；當(dāng)關(guān)節(jié)軸線i-1和關(guān)節(jié)汗軸線i平行時(shí)，取關(guān)節(jié)軸線i與關(guān)節(jié)軸線i+1的公垂線與關(guān)節(jié)軸線i的交點(diǎn)。圖4.1轉(zhuǎn)動(dòng)連桿坐標(biāo)系建立工作臂相鄰連桿坐標(biāo)系的目的是為了獲得相鄰連桿間的轉(zhuǎn)換矩陣，根據(jù)CFDH法兩個(gè)相鄰連桿間轉(zhuǎn)換矩陣即由坐標(biāo)系｛i-1｝轉(zhuǎn)換到坐標(biāo)系｛i｝的矩陣，可以由以下四個(gè)

變換得到：繞Zi-1軸轉(zhuǎn)0i：Rot(Zi-Lei)沿Zi-1軸移動(dòng)di：Trans(Zi-Ldi)沿Xi軸移動(dòng)ai：Trans(Xi,ai)繞Xi軸轉(zhuǎn)cli：Rot(Xi,cli)轉(zhuǎn)動(dòng)連桿的四個(gè)參數(shù)分別是ai、ai、di、。i,其中關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角。i是關(guān)節(jié)變量，連桿長(zhǎng)度ai、連桿扭角ai、連桿距離di均是固定不變的。這四個(gè)參數(shù)確定了連桿i相對(duì)于連桿i-1的位姿，即相鄰連桿的坐標(biāo)變換矩陣,如公式(4.1)所示:c牘電c牘電-sin^costfjSJIl偽E弓-￡J11 。。皿SJ11 11a耳iiia.11 1-ceMiia.1 1瞄期§iii&.1COS^.COSQ：.1 1<os5sina1 1Cl(JsjndijCOS盤j0S]11eosQd]_(J0(J1J.00()1_(4.1)4.2.2確定運(yùn)動(dòng)方程為了得到工作臂的運(yùn)動(dòng)方程，必須先建立工作臂的坐標(biāo)系，這是由于工作臂的各個(gè)連桿在空間上的位置可以用一個(gè)與基座標(biāo)系統(tǒng)相關(guān)的轉(zhuǎn)換矩陣來(lái)表達(dá)。按照CFDH方法，端部坐標(biāo)系是以所述的連桿為基礎(chǔ)，基坐標(biāo)系是以機(jī)械底座為基礎(chǔ)，以末端坐標(biāo)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以機(jī)械為基礎(chǔ)，以機(jī)械為基礎(chǔ)。因此，工作臂的坐標(biāo)系中應(yīng)將基坐標(biāo)系｛0｝設(shè)在主臂座，端部坐標(biāo)系｛7｝則設(shè)在釬桿的頂端，工作臂坐標(biāo)系如圖4.2所示。圖4.2工作臂坐標(biāo)系

工作臂各連桿相關(guān)參數(shù)的確定詳見表4.1所示，其中，a1=270mm；a2=3100mm；a4=1240mma6=460mmd3=220mmd4=1280mmd5=950mmd6=545mn。

表4.1工作臂各連桿參數(shù)坐標(biāo)系i連桿扭角cii連桿長(zhǎng)度ai連桿夾角。i連桿距離di關(guān)節(jié)變量關(guān)節(jié)變量初值關(guān)節(jié)標(biāo)量范圍00°0e00。00°(-45°,45°)10°ale10e10°(-17°,60°)290°a2+L1e20e20°(-60°,17°)390°0e3d3e390°(-45°,135°)490°a4e4d4e490°(-180°,180°)590°0e5d5e50°(0°,9°)6-90°a6e6d6e60°(-45°,45°)70°00L2+L3d73000mm(3000mm,6980mm)結(jié)合表4.1和公式（4.1）可得到工作臂各連桿之間的轉(zhuǎn)換矩陣如下：<1-,t10^|L'lcl-51027(X「"Ts\H0jlcl0270j1/-01000Ia00 0100 01(4.2)c2—c2—§20c2—5?0；T=s2<20s2c'20OIOO-f?!)s200I00()1()_0001__O00L _(4.3)0§3 ()c30R00 0530 0—010^01 0 2200C)C)0§3 ()c30R00 0530 0—010^01 0 2200C)C)10C)0 1(4.4)一c4()D.v4-(.'4t14山T~c4s4()(.).v4-c412"4一1140*J-01001()12S0_0D()I__00DI_0()(4.5)c5Q s5□-t'50 I 0。D()t500_一竟0一拓0（〕10項(xiàng)0()01_(4.6)th（〕一一此c60一4h0M-汗二ai't.—0Th4,)此0-100-1(.)5450（〕0100011()O(4.7)()()(4.8)將上述公式依次相乘，得到釬桿頂端相對(duì)主臂座的關(guān)系矩陣，也就是全液壓鑿巖臺(tái)車工作臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，如公式（4.9）。(4.9)(4.9)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)理論，只有確定坐標(biāo)系的原點(diǎn)位置及其坐標(biāo)軸的方向，才能具體描述一個(gè)坐標(biāo)系相對(duì)于另一個(gè)坐標(biāo)系的關(guān)系。公式（4.9）中，p為原點(diǎn)位置；n為X軸主矢量方向余弦；。為Y軸主矢量方向余弦；a為Z軸主矢量方向余弦。具體到工作臂機(jī)構(gòu)中,nx、ny、nz、ox、oy、oz、ax、ay、az表示工作臂末端執(zhí)行器的位姿，即釬桿在運(yùn)動(dòng)過程中的姿態(tài)，具體方程如公式（4.10）至公式（4.12）所示。px、py、pz表示工作臂末端執(zhí)行器的位置，也就是釬桿頂端所能達(dá)到的位置，具體方程如公式(4.13)所示。=-￡'3■(j5-(c4-(<,[■a2+t'2-si) 4-j4(clt'2 -jL■j2)) -c5-et-Cc4-(i'Le2-jLj 2)-s4-(￡■]■s2+t'2-11))]-s3i-st>-(c4-(t'l-c2 - fl-s2) -j4-(l'I-s2+r2jIJ)1n=(.'?<■(..t?-(t'4■(fl(.'2-.tL-,t2)- 54-(<■[■,t2+ -rl))4- c-S■t'S■(<.'4-(cl■r2+t'2-al )-4- -(clt,'?-aL■.t2)))-,t3- -(t'4-(<,[■,t2 4- t'2-.tI) +,t4■(flc2-.tL■.t2))n=j3十t'3-1'5■j6■:=c5-(t'4-(L'1■j2+t'2-.di+,t4-(dc2-jLj2))+￡-6-j5-(t'4-(t'L-c2-jL■j2)-s4■(t'l■s2+c'2-51))hcj_=ch-5?-(t-4-[fl-.t24-t'2■.tL)十j4-(tl-c2-H?⑵)-t5-(c4-(cl■r2- -,t4-(t'l■.^24-^'2?-『[)〕，七=,t5■fQr= ￡'3-j6-(t'4-fcl c'2 -j1■ )-(cl■jZ4- -j3-(j5■ft'4-■(t'l■ +c2 jIJ+54■[rl■t'2- 5L■ 52)) - ■t'6■Ct'4-'(t'l■c2 - 51■.^2)- ■(cl■52+i'2■.rl)))TOC\o"1-5"\h\z-u,= j3■Cf5?(c4-ttl c2 -rl -52J-Mtel-s2+ c2- rl)] + -ct)-(i'4■ffl■s24-c2 j!)+,t4-tel-c2- aL■ 52))) +t?<-ab■ -(<L■s2 + t2■ ,tI) +(eL-c2-.tL-.?2))m.=e‘5-a?i-,t6-t3-t6=27()cJ-51■(3J()()■j2+S’?⑵+220c5-(c4(cl-5?+c2■ylj+s4-(clc2.-jJ-j2))+460-('6■(<4■(('1c1?-j1j2)-r4■(c'l■r2+c'2j1))-95〔)?或?hU?[3?「2-rJ■ -j4-(cl-s2+c2-j!))+545c4-(cl-si.+r2■jJj+1240f4■(cJ■r2-N?⑵-1240? ?fcJ-52 4-c2- 4-545?歸SS-si- -c2 +"?馬 +220(■5?■ (c4■(cl-c2 -j1-j2)-j4-(cl-s2+cl-j1))- d7 sb-(c4(cl-c2 -j1■j2) -j4-(cl-si + c2rl)),p,=27()- +rJ-iS]()()■r2+/,■；2|+c\-iSJ(X)- +>,52)-22()-；?■i<4-1；1r2-51-52)-j4icJ ■5?+c2-jJ)|+46()-<6■it4■itJ■5?4- c2■jJ)4-j4it Jc2-jJ ■5?))-950- it4■J■5? +<2■jJ)+j4-uJ■<2-jJ- 4- J24()-<4■i<J■y?+ <2-jJ)- 545■<4■i<J■< 2 -「J?「習(xí)十545?;4■i(1■;2+c2■;J)十124()-;4-1(1■(2-;1■;2)十220■(6-y?4-1(1■;2+(2■jJ)十Mic1-^2-rJ-r2))-t/7■rfi-it4-u1■;2+c2■jJ)+j4■it1■c2-rl■r2J)L八=950証+460槌+「6山+m站M+1280在全液壓鑿巖臺(tái)車工作臂初始狀態(tài)時(shí)px=6300mm,py=-750mm,pz=5200mmo為了驗(yàn)證工作臂運(yùn)動(dòng)學(xué)方程是否正確，取各關(guān)節(jié)初始值。0=。1=。2=。5=。6=0°；03=04=90°；d7=3000mm；l1=0mm代入公式(4.13)。由CFDH法計(jì)算可得：px'=6330mm、py'=-739mm、pz'=5230mm,工作臂各關(guān)節(jié)初始狀態(tài)的設(shè)計(jì)參數(shù)與分析結(jié)果的誤差情況詳見表4.2。

表4.2設(shè)計(jì)參數(shù)與分析結(jié)果的誤差px pypz設(shè)計(jì)參數(shù) 6300mm -750mm5200mm分析結(jié)果 6330mm -739mm5230mm誤差百分比 0.48% 1.47%0.58%根據(jù)規(guī)定，設(shè)計(jì)參數(shù)與分析結(jié)果的誤差范圍在5%以內(nèi)，表明運(yùn)動(dòng)學(xué)方程建立正確。如表4.2所示，設(shè)計(jì)參數(shù)與分析結(jié)果的誤差遠(yuǎn)小于規(guī)定的誤差范圍，可見全液壓鑿巖臺(tái)車工作臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程是正確的。4.2.3工作空間求解通過對(duì)全液壓鑿巖臺(tái)車工作臂的機(jī)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行了分析，并對(duì)其工作空間進(jìn)行了研究。計(jì)算工作臂的工作空間是計(jì)算鉆機(jī)工作效率的一個(gè)重要指標(biāo)，而計(jì)算工作臂的工作空間就是計(jì)算鉆頭所能到達(dá)的空間位置集。在此基礎(chǔ)上，將上述參數(shù)直接代入機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)方程，利用MATLAB進(jìn)行計(jì)算，獲得了工作臂的三維坐標(biāo)。通過for循環(huán)，隨機(jī)選擇15000個(gè)點(diǎn)，并對(duì)其進(jìn)行圖形化處理,最終通過plot函數(shù)將其繪制成圖，從而可以很方便的觀察到工作臂的工作空間的立體圖。工作臂工作空間求解流程見圖4.3所示。圖4.3工作臂工作空間求解流程圖在工作臂進(jìn)行定位工作時(shí)，釬桿頂端所能達(dá)到的位置集合就是全液壓鑿巖臺(tái)車工作

臂的有效工作空間，如圖4.4所示?？梢钥闯?，工作臂的有效工作空間類似于半空心橢球體，符合設(shè)計(jì)要求。繪制工作臂有效工作空間的三維圖形是獲得工作臂在掌子面鉆孔區(qū)域的基礎(chǔ)。車覘060004000KHKM)lmmx/mni圖4.4工作工件三維圖鑿巖臺(tái)車工作臂主要進(jìn)行的是正面鑿巖，因此，在鑿巖過程中，最為關(guān)注的是掌子面上鉆孔的區(qū)域，即工作臂有效工作空間在X0Y面上的投影。由圖4.5可以看出，X0Y面的投影點(diǎn)分布成一個(gè)半徑為8000mm的類似扇形。根據(jù)全液壓鑿巖臺(tái)車的設(shè)計(jì)指標(biāo)，掌子面上鉆孔主要集中在半徑為6000mm的扇形區(qū)域，因此可以驗(yàn)證本次設(shè)計(jì)的全液壓鑿巖臺(tái)車工作臂滿足鑿巖臺(tái)車施工使用要求。I0.H0.60.40.2I.-0.2-Q.4-0.6-CLH-5剛 0 5000 1000Qx/mm圖4.5工作空間在XOY面上的投影5.鑿巖臺(tái)車工作臂動(dòng)力學(xué)仿真分析5.1動(dòng)力學(xué)模型構(gòu)建

動(dòng)力學(xué)分析既能求出驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力矩，又能求出各個(gè)聯(lián)接部位的作用力和反作力。因此，動(dòng)力學(xué)分析是指裝備應(yīng)力分析、驅(qū)動(dòng)裝置選型設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。根據(jù)上文的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析將工作臂主要構(gòu)件（大臂、軸向回轉(zhuǎn)擺動(dòng)油缸、水平擺動(dòng)油缸、推進(jìn)行程補(bǔ)償架、推進(jìn)器+鉆具組件，依次編號(hào)為1、2、3、4、5）上與點(diǎn)o5瞬時(shí)重合點(diǎn)的空間速度為Vi,則：匸此"二L"氐=1 （5.1）式中：廠國(guó)1%十d夢(mèng)八》電丿將式（5.1）對(duì)時(shí)間求導(dǎo):(5.3)采用牛頓-歐拉法和虛功原理建立鑿巖臺(tái)車工作臂的剛體動(dòng)力學(xué)模型。由于鑿巖臺(tái)車工作臂的部分構(gòu)件質(zhì)量相對(duì)較小，建模過程中主要考慮大臂、擺動(dòng)油缸、推進(jìn)行程補(bǔ)償架、推進(jìn)器+鉆具組件等的慣性參數(shù)。鑿巖臺(tái)車工作臂中構(gòu)件與o5瞬時(shí)重合點(diǎn)oi的牛頓-歐拉方程可表示為：TOC\o"1-5"\h\z嘰二羊= ［岡 （5.4）簡(jiǎn)化動(dòng)力學(xué)建模過程可得：-頒球-Mb（"一-住J"-嘴+2"。1=1 1=1 （5.5）將式（5.1）和式（5.3）代入式（5.5）,并整理可得：F=r‘ （5.6）式（5.6）即為鑿巖臺(tái)車工作臂的剛體動(dòng)力學(xué)模型。若不計(jì)鑿巖臺(tái)車工作臂運(yùn)動(dòng)過程中的慣性力和科氏力，則可采用式（5.5）進(jìn)行靜力學(xué)或準(zhǔn)靜力學(xué)分析，此時(shí):

￡（-歡兀￡（-歡兀）+寫頊]=1(5.7)目前，鉆機(jī)工作臂的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)模型已經(jīng)完成，但它僅能求出傳動(dòng)關(guān)節(jié)的傳動(dòng)力矩,無(wú)法進(jìn)行其它連接處的力及反作用。因此，本文所建立的模型主要是為液壓系統(tǒng)的快速檢驗(yàn)與選擇提供依據(jù)，并利用虛擬原型模型對(duì)應(yīng)力進(jìn)行分析。5.2運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析可知，工作臂能夠?qū)崿F(xiàn)較多姿態(tài)，但實(shí)際施工作業(yè)中工作臂主要進(jìn)行正面鉆孔作業(yè)。當(dāng)工作臂的大臂、導(dǎo)軌總成以及鉆具完全伸出時(shí)，工作臂處在一種較為危險(xiǎn)的姿態(tài)下，在此種情況下，根據(jù)實(shí)際鉆探過程，總結(jié)出幾種危險(xiǎn)的工況：（1）工況1：大臂俯仰37°,橫向不產(chǎn)生擺動(dòng)，滑軌總成不翻轉(zhuǎn)也不俯仰，滑軌總成與鉆具全部伸出；（2）工況2：大臂俯仰37°,橫向擺動(dòng)90°,滑軌總成與鉆具全部伸出；（3）工況3：大臂保持不動(dòng)，滑軌總成向下俯仰37°并依靠軸向回轉(zhuǎn)擺動(dòng)油缸的擺動(dòng)移動(dòng)到工作臂正下方，橫向不產(chǎn)生擺動(dòng)，滑軌總成與鉆具全部伸出。5.2.1工況1仿真分析isaTime*，虹ci大臂俯仰37°,滑軌總成與鉆具全部伸出。仿真中，開始的5s內(nèi)主臂俯仰油缸工作，油缸向外伸出228mm,在5s?15s內(nèi)，主臂俯仰油缸鎖止，保持不動(dòng)；Os?5s內(nèi)調(diào)平油缸工作，油缸向內(nèi)縮進(jìn)214mm,以此保持鉆具總成呈水平狀態(tài)在5s?15s的時(shí)間內(nèi),油缸鎖止，保持不動(dòng)；最初的5s內(nèi)，行程補(bǔ)償油缸不動(dòng)，待鉆具總成位置調(diào)整后，補(bǔ)償油缸動(dòng)作，行程補(bǔ)償架在5s?15s內(nèi)全部伸出；最初的10s內(nèi)，推進(jìn)器不動(dòng)，待補(bǔ)償架完全伸出后，推進(jìn)器工作，鉆具全部伸出。得到各油缸及推進(jìn)器的速度、加速度、受力情況以及相互轉(zhuǎn)動(dòng)處所受的力變化情況如圖5.2isaTime*，虹ciDuCBnaYixjG-BngODTrBn?lBAiDnBd_VelDaly.MBrQ/=■-TiLBdFinaYouaiiRaQDTransla(iiQnel..VeloatyMc-g￥**-■ZtidFuYnnfl￥-TMLiGHn0apTnuiilalionHi^VelDfrEb1Mag/XxLiBn^uuriLiiuinTran：Jiiidtijj_v/JTf□\//\i/\/—/* J/\!/ 3*t 3t zyuJiHrnn^zrien4o?.ag00D圖5.2危險(xiǎn)工況1下的油缸、推進(jìn)器速度曲線

由上圖的分析可知，油缸、推進(jìn)器在各自工作的時(shí)間內(nèi)速度曲線大致呈正弦函數(shù)的曲線分布，各個(gè)油缸在運(yùn)動(dòng)過程中速度變化并無(wú)突變產(chǎn)生，呈現(xiàn)平緩狀態(tài)。其中，主臂俯仰油缸在2.65s時(shí)速度達(dá)到最大，最大為73.63mm/s；調(diào)平油缸在2.52s時(shí)速度達(dá)到最大，為65.3mm/s:補(bǔ)償油缸在7.51s時(shí)達(dá)到最大速度值239.99mm/s；推進(jìn)器最后工作,在仿真時(shí)間為12.51s時(shí)達(dá)到最大值479.99mm/so各油缸的加速度曲線如圖5.3所示。.ZQp.n■zuBnbrlar^ztieiAn電mm RoiTime-1ted.ZQp.n■zuBnbrlar^ztieiAn電mm RoiTime-1tedisa圖5.3危險(xiǎn)工況1下的油缸、推進(jìn)器加速度曲線可以看出，在整個(gè)仿真過程中，主臂俯仰油缸、調(diào)平油缸、補(bǔ)償油缸以及推進(jìn)器在開始及結(jié)束動(dòng)作時(shí)加速度都存在不同程度的突變。主臂俯仰油缸、調(diào)平油缸在到達(dá)最大行程時(shí)加速度達(dá)到最大，最大分別為63.06mm/s2、58.26mm/s2；補(bǔ)償油缸與推進(jìn)器的加速度變化趨勢(shì)大致相同，曲線成對(duì)稱形式分布，加速度最大值分別為187.76mm/s2、381.69mm/s2。5.2.2工況2仿真分析將大臂初始狀態(tài)設(shè)定為主臂俯仰油缸完全退回，滑軌總成與地面水平狀態(tài)，主臂俯仰油缸工作，主臂伸至極限位置，此時(shí)軸向回轉(zhuǎn)擺動(dòng)油缸工作，將導(dǎo)軌總成順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°：待軸向回轉(zhuǎn)擺動(dòng)油缸停止工作后，導(dǎo)軌總成、鉆具完全伸出，進(jìn)行鉆孔作業(yè)。在工況2的情況下，調(diào)平油缸的行程為92mm,而主臂俯仰油缸的行程達(dá)到了228mm。對(duì)于軸線擺動(dòng)油缸來(lái)說(shuō)，軸向回轉(zhuǎn)擺動(dòng)油缸主要起擺動(dòng)作用，因此不需要對(duì)其查看行程。仿真中，初始的5s范圍內(nèi)，主臂俯仰油缸內(nèi)活塞桿伸長(zhǎng)228mm、調(diào)平油缸活塞桿伸長(zhǎng)92mm,兩在其他時(shí)間段自鎖，使得主臂不動(dòng)，滑軌總成保持水平；擺動(dòng)油缸在0?5s范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)90度；推進(jìn)行程補(bǔ)償架與鉆具的驅(qū)動(dòng)函數(shù)則與工況相同。由于主臂俯仰油缸、補(bǔ)償架、推進(jìn)器的驅(qū)動(dòng)函數(shù)不變，因此得到的速度與加速度曲線應(yīng)與工況1相同，調(diào)平油缸的速度與加速度曲線如圖所示。而軸線擺動(dòng)油缸以轉(zhuǎn)動(dòng)為主，軸向回轉(zhuǎn)擺動(dòng)油缸的角速度與角加速度曲線如圖5.4.5.5所示?？梢钥闯鲈诠ぷ鞅巯蛏咸鸬乃查g與到達(dá)姿態(tài)的瞬間，主臂俯仰油缸與調(diào)平油缸的加速度曲線有明顯的

速度沖擊，而速度曲線則變化較為平穩(wěn)。調(diào)平油缸、軸向回轉(zhuǎn)擺動(dòng)油缸在此過程中的速度、加速度最大值分別為10.65。/s、14.72°/s2,28.01mm/s>24.25mm/.zua*ibiranajd'i±n□_.EuiMl^M—TiAcJ5iigY<xX^￡inguuD<iii4■-.TiBcF'ngYcB.^npQuDi^npTr^inJ^lirxiaLAocelWijiiariFrt#pD.D■MltilVEJi.LAdl口UfYTmalucj□_.EuiMl^M—TiAcJ5iigY<xX^￡inguuD<iii4■-.TiBcF'ngYcB.^npQuDi^npTr^inJ^lirxiaLAocelWijiiariFrt#pD.D■MltilVEJi.LAdl口UfYTmalucj圖5.4工作臂危險(xiǎn)工況2下軸向回轉(zhuǎn)擺動(dòng)油缸角速度變化曲線點(diǎn)「巧"一：Lu死Hu門 點(diǎn)「巧"一：Lu死Hu門 Tme(wd15-0EU4T>bilBn>jEhvn—-.Zhwj^iBnsBflOwigfouGiDn'j。站_丄叩様 職圖5.5工作臂危險(xiǎn)工況2下軸向回轉(zhuǎn)擺動(dòng)油缸角加速度變化曲線5.2.3X況3仿真分析對(duì)于工況3來(lái)說(shuō)，所需要的油缸行程在工況1中己經(jīng)得到，因此在此對(duì)于油缸所需要的驅(qū)動(dòng)函數(shù)不再介紹。仿真中，軸向回轉(zhuǎn)擺動(dòng)油缸在0-5s