面向可持续电动平行-串联重型操作机械臂的能耗优雅运动参数设计——基于电动机线性执行器

电气化是应对气候变化的关键策略，正在深刻改变各行业。远端作业机器（OHM）将是从内燃机和液压执行机构向可持续全电化机器过渡的下一步。电动机线性执行器（EMLA）具有效率更高、更安全、维护更少的优势，为高性能自主操作开辟了广阔的潜力。然而，要充分发挥执行系统的全部能力并最大化其性能，一个关键挑战在于针对EMLA集成优化OHM上板载操作机械臂的运动参数。本文通过深入研究一种常见的闭合运动链构型的结构优化，该构型在OHM操作机械臂中广泛应用。我们的目标是在保留操作机械臂现有功能的同时，减少其能源消耗，为工业自动化的绿色未来铺路——在那里可持续且高性能的机器人化OHM可以发展演进。我们的方法可行性通过对一台商业化平行-串联重型操作机械臂（安装在电动汽车上）进行仿真实验得到验证。结果表明，我们的方法在修改运动参数以促进传统液压执行器被EMLA取代方面具有有效性，同时最大程度地降低了系统的总体能耗。