反铲单斗液压挖掘机是一种应用十分广泛的工程机械,在矿业、建筑业等领域中占有重要的地位。然而其控制方式一直无重大的改进,主要由熟练工人操作控制。其动臂、斗杆和铲斗各有一个控制手柄,操作员需要同时控制三个手柄才能完成一次动作,因此对操作员来讲劳动强度大;在挖掘特定轨迹时精度不够。为了提高挖掘机的工作效率、改善其工作特性、缩短循环周期、降低能源消耗、改善工作环境及减轻操作强度,引入自动控制机构势在必行。因此,本课题主要针对液压挖掘机工作装置铲斗斗尖的运动控制进行全面研究。本文利用机器人技术、力学、液压控制技术对挖掘机器人工作装置铲斗斗尖的运动控制进行研究,主要针对下列三个方面:1液压挖掘机的电液比例技术改造。对常规液压挖掘机进行电液比例技术改造,在不改变原来系统的情况下,增加一组电液比例阀,改造完成后的挖掘机器人能够满足挖掘作业要求,为实现液压挖掘机的自动控制奠定了基础。2数字PID控制方法的研究。建立了各液压元件的数学模型,并导出液压挖掘机系统的整体数学模型。采用数字PID控制,利用Matlab7.1对系统的时域和频域特性做了详细的分析,加入PID后,系统不但稳定性大大加强,而且各方面的性能如截止频率、响应速度、跟随能力都得到优化。3挖掘机器人工作装置、液压系统联合运动控制研究。运动学模型将铲斗的目标轨迹与工作装置的目标转角序列、液压缸的长度序列和电液比例阀阀口流量序列联系起来,获得对铲斗斗尖轨迹进行规划的方法。