由中國液壓氣動密封件工業(yè)協(xié)會和漢諾威米蘭（中國）有限公司共同組織舉辦的2021 PTC ASIA展會,，于2021年10月26日～29日在上海浦東新國際博覽中心成功舉辦,。展會同期舉辦的“PTC ASIA 2021高新技術(shù)展區(qū)@國際技術(shù)交流報告會”再次成為展會重要技術(shù)內(nèi)涵和亮點,，吸引了眾多嘉賓前來學(xué)習(xí)交流,。

為了讓更多的同仁了解本屆國際技術(shù)報告會實況,，《液壓氣動與密封》雜志對專家的報告通過錄音進(jìn)行編輯整理，陸續(xù)發(fā)表在2022年《液壓氣動與密封》雜志和微信平臺上（公眾號：chpsap-yqm）,，希望更多的讀者在學(xué)習(xí)中得到啟迪和收獲,。敬請關(guān)注！

PTC ASIA 2022 高新技術(shù)展區(qū)現(xiàn)場技術(shù)報告（之三）

數(shù)字液壓為裝備智能化帶來的改變

——據(jù)北京億美博科技有限公司專家楊濤報告錄音整理

今天做一個“數(shù)字液壓為裝備智能化帶來改變的專題”分享,。我學(xué)的專業(yè)不是液壓,，可能會在專業(yè)術(shù)語等方面存在不足或錯誤，只算是拋磚引玉,，不算是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)交流,。

如果將鋼鐵稱為工業(yè)的骨骼、人工智能是大腦,，那么液壓就是工業(yè)的“肌肉”,。肌肉的精準(zhǔn)可控并實現(xiàn)數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化，是簡化控制難度,、提升技術(shù)性能,、降低綜合門檻、推動裝備制造業(yè)邁入智能化發(fā)展的捷徑,。工業(yè)4.0成為工業(yè)智能化發(fā)展的共識,，大功率傳動的數(shù)字化成為裝備智能化發(fā)展的關(guān)鍵。數(shù)字液壓提升了液壓傳動的技術(shù)性能,，使得相對電傳動具有更大功率密度的液壓傳動重新獲得了發(fā)展機遇,，讓人工智能與工業(yè)裝備相結(jié)合，推動大型裝備邁入智能化高質(zhì)量發(fā)展之路,。我們通過數(shù)字液壓在冶金,、能源、工程機械等行業(yè)的成功應(yīng)用和智能化案例,，來介紹數(shù)字液壓為裝備智能化帶來的改變。 

液壓為何數(shù)字化,？

首先提出一個問題：液壓為什么要數(shù)字化,？液壓實現(xiàn)數(shù)字化的目的是什么？僅僅是為了控制還是為了提升性能,？

在此我先給出一個自己認(rèn)知的答案,，這個也是中國工程院前院長周濟院士到億美博對數(shù)字液壓進(jìn)行調(diào)研時說過的一句話，他說：數(shù)字化并不是最終的目的,，數(shù)字化是為信息化和智能化搭建的基礎(chǔ),。因此在我看，液壓數(shù)字化至少要實現(xiàn)三個方面的改變：

第一是希望通過液壓數(shù)字化提升技術(shù)水平,。我們知道不論是發(fā)達(dá)國家還是我們國家,，現(xiàn)有的液壓技術(shù)對于裝備制造業(yè)的發(fā)展形成嚴(yán)重阻礙,，也就是所謂的“鎖喉之痛”。雖然美國波士頓動力把機器人Atlas做得能跑能跳能夠后空翻,、把四足大狗做得滿街跑,，但世界上也僅有這么一家公司能夠做到，這是為什么,？我的看法可能是不一定正確,，我個人認(rèn)為液壓是關(guān)鍵瓶頸。電動化相比液壓能夠做得更簡單,，我們看到小米狗,、阿爾法狗、宇樹狗等國內(nèi)廠家的電動四足機器人（狗）已經(jīng)滿街跑了,，但是液壓大狗現(xiàn)在還很難跑起來,，至少我們還沒有看到現(xiàn)實中的工業(yè)化產(chǎn)品。因此我個人認(rèn)為液壓作為傳動領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù),，對整個裝備制造業(yè)來說是個瓶頸,。因此我認(rèn)為液壓數(shù)字化第一重要的就是提升液壓的技術(shù)水平。

第二是希望通過數(shù)字化降低液壓應(yīng)用的門檻,。美國波士頓動力能把液壓大狗和Atlas機器人做好,，它的技術(shù)團(tuán)隊大量來自美國麻省理工學(xué)院，以及液壓傳動技術(shù)有美國MOOG支撐,，所以波士頓動力的機器人才能如此精湛,。但是如此高級的傳動及控制技術(shù)想要在工業(yè)領(lǐng)域中普及應(yīng)用是很難的，這也是目前液壓機器人并未大面積普及的根源,。所以我們希望通過液壓數(shù)字化來降低液壓的應(yīng)用門檻,，能夠讓所有人都會用，而且能夠用好,。

第三是希望通過液壓數(shù)字化推動工業(yè)自動化,、智能化發(fā)展。我想大家都認(rèn)同未來的工業(yè)發(fā)展一定會向自動化,、智能化方向邁進(jìn),。如果液壓不能夠滿足未來工業(yè)發(fā)展的需求就會被淘汰。這些年我們已經(jīng)看到電傳動技術(shù)越來越多地取代液壓被廣泛應(yīng)用,，我是學(xué)電的,，父親是從事機械液壓專業(yè)的，我做電控最直接的感受就是它簡單易用,，但明顯的不足是其體積重量要比液壓大很多,，換句話說就功率重量比較小。波士頓動力機器人之所以能夠后空翻，而電動機器人都很難跳起來,，這個差別就是功率密度,。我們知道液壓的功率密度大，所以他有足夠的爆發(fā)力,，從而能夠跳的起來,。液壓有更大的功率密度，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化的高精度控制,，就能夠讓工業(yè)自動化和智能化發(fā)揮效力,，就能加速工業(yè)發(fā)展進(jìn)程。無論液壓是模擬還是數(shù)字化,，其為方法而并非目的,。正如中國工程院前院長周濟院士所言，數(shù)字化不是目的,，它是為裝備制造業(yè)實現(xiàn)信息化,、自動化和智能化搭建的基礎(chǔ)。有了數(shù)字化精準(zhǔn)可控的液壓技術(shù),，大功率傳動精準(zhǔn)受控了,，自動化水平才能提升，才能有利于信息化大數(shù)據(jù)云計算發(fā)揮效力,，才能加速智能化落,，地推動工業(yè)4.0快速發(fā)展。

因此我個人認(rèn)為,，無論何種方式的液壓數(shù)字化,，都至少應(yīng)滿足上面這三個方面。

液壓數(shù)字化的二種不同方向

近些年,，液壓數(shù)字化已經(jīng)成為國際國內(nèi)行業(yè)發(fā)展重點和趨勢,，多種多樣的液壓數(shù)字化技術(shù)不斷涌現(xiàn)。我們將其分為兩種類型的液壓數(shù)字化：液壓控制數(shù)字化,；液壓特性數(shù)字化,。

液壓控制數(shù)字化

我們先來看一下液壓控制的數(shù)字化?！皵?shù)字閥的出現(xiàn)是液壓閥技術(shù)發(fā)展的最典型代表,，其極大的提高了控制的靈活性，直接與計算機接口,，無需D/A轉(zhuǎn)換元件，機械加工相對容易,，成本低,、功耗小，且對油液不敏感”。這句話出自于楊華勇院士的《數(shù)字液壓閥及其閥控系統(tǒng)發(fā)展和展望》,。這里面列舉了目前大家普遍稱之為液壓數(shù)字化的一些元器件（見圖1）,，左側(cè)是采用PWM/PNM控制的液壓閥，被稱之為數(shù)字信號技術(shù),。右側(cè)叫做數(shù)字流量技術(shù),，包括數(shù)字控制的流量離散高速開關(guān)閥，另外就是按二進(jìn)制流量面積并聯(lián)組合的高速開關(guān)閥島,，我們在此屆PTC展會上看到有一些院校在做這方面的研究工作,。

圖1 數(shù)字控制化的液壓元器件

這里我談一下個人看法。通過將液壓閥數(shù)字化,，例如高速開關(guān)占空比調(diào)流,，通過按2進(jìn)制通流面積多閥組合的DFCU等等，都是試圖通過數(shù)字化手段改善液壓閥的流量分辨率,、精度,、線性度、滯環(huán)等控制特性,。但這些數(shù)字化手段雖然提升了液壓閥的局部性能（暫且認(rèn)為是這樣）,，但閥口壓降的變化、流體粘度變化,、泄漏等外在因素的不確定,，依然需要傳感器、控制算法軟件和參數(shù)的調(diào)整等,，與復(fù)雜的伺服閥控系統(tǒng)并沒有太大區(qū)別,。而被很多人看好的DFCU不僅體積重量失去了液壓相比電動的優(yōu)勢，在大權(quán)值流量閥開閉切換無法做到無縫銜接而導(dǎo)致壓力/流量的沖擊,，也是值得關(guān)注和深入研究的難題,。除此之外，不同溫度,、不同壓力,、不同負(fù)載、不同流體等,，即便在相同的閥口面積下也并不能得到相同的流量,，而不確定的流量就無法精準(zhǔn)地控制行程、速度和加速度,，這樣的數(shù)字化帶來的好處是什么,？不確定的流量是否可以稱為數(shù)字流量？因此我們將這樣的數(shù)字化技術(shù)稱為液壓控制的數(shù)字化,。

液壓特性數(shù)字化

電信號的頻率對應(yīng)液壓作動器的速度,；電信號的數(shù)量對應(yīng)液壓作動器的行程,。不同溫度、不同壓力,、不同負(fù)載,、不同流體、甚至嚴(yán)重內(nèi)外泄漏情況下,，只要能維持一個較小閥口壓降（低于伺服或比例閥）,，億美博數(shù)字液壓就實現(xiàn)足夠精度的數(shù)字化特性。

與上述液壓控制數(shù)字化不同的億美博數(shù)字液壓,，注重的是液壓特性的數(shù)字化,。我們定義的數(shù)字液壓是液壓作動器運動特性的數(shù)字化，因此在大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用中完全可以省略傳感器,，僅用開環(huán)控制方式即可滿足大多數(shù)精度需求,，加上傳感器，就可以構(gòu)成異構(gòu)冗余雙閉環(huán)控制系統(tǒng),，進(jìn)一步提高系統(tǒng)安全穩(wěn)定性能,，優(yōu)勢是其它系統(tǒng)難以匹敵的。正是由于液壓作動器具有了精準(zhǔn)的數(shù)字化特性,，不僅改變了液壓傳動控制的方式,，提升了液壓控制系統(tǒng)的性能，簡化了液壓系統(tǒng)構(gòu)成,，提升了環(huán)境適應(yīng)能力等,，它與計算機和網(wǎng)絡(luò)接口更加便捷，從而有利于信息化的大數(shù)據(jù)和云計算及人工智能技術(shù)落地在大功率傳動控制領(lǐng)域,。

近些年,，億美博在數(shù)字液壓基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步將其網(wǎng)絡(luò)化與智能化（見圖2）,。如：增加壓力,、溫度、姿態(tài),、振動等不同形式的傳感器,；增加多種形式的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)接口；嵌入高性能計算芯片,，增加大數(shù)據(jù)預(yù)處理和故障預(yù)測等能力,，使得數(shù)字液壓更接近于信息技術(shù)爆炸式發(fā)展及工業(yè)4.0智能化發(fā)展的需要。

圖2 網(wǎng)絡(luò)智能化數(shù)字液壓缸

上面談了億美博數(shù)字液壓的特點和近些年的發(fā)展,，那么億美博的數(shù)字液壓到底能夠做些什么,，它能夠體現(xiàn)什么樣的技術(shù)特征呢？我用一段視頻展示典型的工程機械液壓油缸,，通過億美博數(shù)字化升級后,，推一個百分表,，進(jìn)行往復(fù)運動，精度優(yōu)于±5微米,，體現(xiàn)出億美博數(shù)字液壓的特性。大家知道工程機械油缸的綜合性能并不高,，但數(shù)字化后將它的特性提升,，主要表現(xiàn)在下面幾個方面：

◆高頻響和高精度。我們通過數(shù)字液壓把頻響和精度大幅度提升,，最近提的比較多的一個問題是數(shù)字液壓的頻響到底高還是不高,？有一個確定的答案就是只有高頻響才能實現(xiàn)高精度，而通過上述視頻和大量應(yīng)用案例可以看到,，數(shù)字液壓可以在往復(fù)運動時實現(xiàn)±5微米的精度,，這個精度相信絕大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用場合已經(jīng)足夠高了，所以數(shù)字液壓的頻響夠不夠高先不用爭論,，重點看實現(xiàn)的精度是否能夠滿足絕大多數(shù)的工業(yè)需求才更重要,。

◆高一致性。大家都知道,，數(shù)字電子技術(shù)相對于以前的模擬技術(shù),，最大的不同就是它的高一致性。不論誰家生產(chǎn)的數(shù)字元器件,，其特性都是相同的,，不會說這一批的產(chǎn)品與下一批的不一樣，在不同工況下使用也具有一致性,。數(shù)字液壓也同樣具有這樣的一致性,，即：電信號的頻率和數(shù)量對應(yīng)的就是數(shù)字液壓元器件的速度和位移，它的一致性非常好,，因而降低了高精度液壓控制的難度,。

◆高環(huán)境耐受能力。數(shù)字液壓能夠耐受-40℃～200℃的環(huán)境溫度,，NAS9～11級清潔度就可以滿足±3微米的控制精度要求,。尤其是在工程機械領(lǐng)域的應(yīng)用，高環(huán)境耐受能力是必不可少的,，數(shù)字液壓在此具有更好的優(yōu)勢,。

◆提高了可靠性、降低了綜合成本,、降低維護(hù)難度,，降低應(yīng)用難度。數(shù)字液壓系統(tǒng)由于系統(tǒng)構(gòu)成簡單,，因而可靠性更容易獲得保障,，同時也降低了設(shè)計和制造及系統(tǒng)成套的成本,，更讓使用和維護(hù)簡單化。

數(shù)字液壓缸早在2002年就被國家科技部列入十五科技攻關(guān)計劃,，2003年通過了驗收,。2019年數(shù)字液壓系列技術(shù)進(jìn)一步得到了國家產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的支持。億美博與國內(nèi)油缸/馬達(dá)企業(yè)合作,，將現(xiàn)有產(chǎn)品通過數(shù)字化升級,，使其具備精密可控的性能和極強的環(huán)境耐受能力，大大提升了油缸和馬達(dá)企業(yè)產(chǎn)品的競爭力和盈利率,，得到越來越多企業(yè)的支持并展開合作,。液壓的數(shù)字化可以是多種多樣的，每一種技術(shù)和方法都有自身的優(yōu)勢和特點,。在滿足液壓技術(shù)性能和水平的提升,、降低液壓應(yīng)用門檻、推動裝備信息化,、自動化,、智能化發(fā)展基礎(chǔ)上，哪種技術(shù)路徑讓產(chǎn)品和系統(tǒng)實施更廉價,、可靠和易于批量制造及推廣應(yīng)用,，哪種技術(shù)就更容易獲得市場接受和認(rèn)可。

在此我們感謝一直以來支持?jǐn)?shù)字液壓發(fā)展的行業(yè)協(xié)會,、領(lǐng)導(dǎo)和專家及各行業(yè)的用戶們,。下面我們列舉一些典型的數(shù)字化和智能化應(yīng)用案例，進(jìn)一步讓大家了解億美博數(shù)字液壓的特點,。

數(shù)字液壓成功應(yīng)用和智能化案例

大型水電站數(shù)字液壓應(yīng)用

這個數(shù)字液壓應(yīng)用比較有代表性（見圖3）,，應(yīng)用是在世界第三大水電站——溪洛渡電站。圖片下面左邊是德國某著名液壓傳動控制企業(yè)的伺服液壓系統(tǒng)圖,，可見系統(tǒng)構(gòu)成非常復(fù)雜,，不僅采用了液壓同步馬達(dá)提供初級同步性能，為進(jìn)一步提高特殊工況下的同步精度,，又在后面串聯(lián)了伺服閥控系統(tǒng),，進(jìn)一步保證六臺液壓缸的同步運動精度。由于系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜,，調(diào)試和維護(hù)工作量都非常大,。采用億美博數(shù)字液壓技術(shù)進(jìn)行升級替代，首先帶來的是技術(shù)性能大幅提升,，第二安裝調(diào)試時間從2個月縮短到4小時,，第三成本大幅度降低，第四免維護(hù)下已經(jīng)連續(xù)運行超過了7年,，第五備品備件率從20%降了一個數(shù)量級,。這些都是采用數(shù)字液壓帶來的突出改變,。該應(yīng)用2017年通過了鑒定，鑒定結(jié)論是：國際先進(jìn)水平,。通過這個典型案例我們可以看到,，數(shù)字液壓大幅簡化了液壓系統(tǒng)構(gòu)成，提升了系統(tǒng)技術(shù)性能和可靠性,，減少了維護(hù)和備品備件,，綜合成本大幅降低。

圖3 世界第三大水電站國際先進(jìn)水平數(shù)字液壓應(yīng)用

硅鋼極薄帶數(shù)字液壓軋機厚度自動控制

將不銹鋼軋制到20～30微米被稱為“手撕鋼”,，引起高度關(guān)注。而將硬度更高更脆的硅鋼軋制到30微米,，這樣的技術(shù)和產(chǎn)品國家長期依賴進(jìn)口,，因而限制了我國高端裝備的發(fā)展。2016年我們利用數(shù)字液壓在硅鋼軋制厚度控制方面做了非常有益的探索,，在后續(xù)全國產(chǎn)化軋機基礎(chǔ)上,，不僅實現(xiàn)了30微米硅鋼極薄帶的批量穩(wěn)定生產(chǎn)，8000米的帶長厚度誤差只有±2微米,，這個指標(biāo)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了世界上最頂級的日本日金指標(biāo)（日金的指標(biāo)是50微米厚度,，誤差+8/-10微米（見圖4））。

圖4 硅鋼極薄帶數(shù)字液壓軋機厚度自動控制

對于硅鋼極薄帶的軋制,，我們看一下采用數(shù)字液壓與傳統(tǒng)伺服液壓系統(tǒng)在控制方面帶來了什么樣的改變,？我簡單地畫了一個框圖（見圖5），上面是傳統(tǒng)的伺服液壓系統(tǒng),，有很多的前饋算法和技術(shù)參數(shù)及多級閉環(huán)反饋控制等,。采用數(shù)字液壓后，大量的前饋模型及技術(shù)參數(shù)不再需要,，僅需檢測帶鋼的厚度進(jìn)行閉環(huán)控制,，大幅度簡化了傳動和控制系統(tǒng)構(gòu)成。由于對算力的降低,，所用的PLC從原來的S7-400降為S7-200,，成本降低了數(shù)十倍。構(gòu)成的系統(tǒng)則從幾千萬降到了幾十萬,，這是一個明顯的改變,，而且它的使用難度、使用和維護(hù)成本大幅度下降,。數(shù)字液壓升級替代傳統(tǒng)伺服閥控液壓系統(tǒng),，不僅提升了精度、簡化了系統(tǒng),、增強了可靠性和環(huán)境耐受能力,，還使控制系統(tǒng)軟硬件大幅簡化,，大大降低了綜合成本，實現(xiàn)了全國產(chǎn)設(shè)備自主可控生產(chǎn)高端基礎(chǔ)材料,。

圖5 硅鋼極薄帶伺服/數(shù)字液壓厚度自動控制系統(tǒng)對比

旋挖鉆回轉(zhuǎn)數(shù)字液壓馬達(dá)及智能控制探索

再看我們在工程機械領(lǐng)域做的一些數(shù)字化和智能化探索,。圖6是三一旋挖鉆，我們將原來的回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)進(jìn)行了數(shù)字化升級并進(jìn)行了智能化控制的探索,，帶來如下改變：

◆提升回轉(zhuǎn)一次停位精度

◆變工況智能優(yōu)化啟停特性

◆改善回轉(zhuǎn)平穩(wěn)性

◆縮短液壓系統(tǒng)響應(yīng)時間

◆提升作業(yè)效率/降低能耗

◆一鍵智能快速回位/降低勞動強度

圖6 旋挖鉆回轉(zhuǎn)馬達(dá)數(shù)字化及智能控制探索

旋挖鉆機回轉(zhuǎn)馬達(dá)通過數(shù)字液壓升級,，在超大轉(zhuǎn)動扭矩工作狀態(tài)下，實現(xiàn)了高速一次停位精度優(yōu)于+/-0.2度,，大幅提升了旋挖鉆成孔精度,，提升了作業(yè)效率，降低能耗等的同時,，控制系統(tǒng)可通過智能化算法,，在不同回轉(zhuǎn)扭矩下，智能優(yōu)化回轉(zhuǎn)加減速曲線,，降低慣性導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)受力引起的沖擊晃動等,。

起重機回轉(zhuǎn)數(shù)字液壓智能穩(wěn)鉤控制系統(tǒng)

起重機起吊重物回轉(zhuǎn)時會因動勢能變化導(dǎo)致被吊物體晃動。而晃動帶來安全系數(shù)和作業(yè)效率的降低,。行業(yè)內(nèi)一直謀求通過智能控制進(jìn)行晃動補償控制,，但由于被控回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)難以在精準(zhǔn)的時刻實現(xiàn)精準(zhǔn)的角速度、角加速度和角位移等諸多調(diào)控要求,，因而成為行業(yè)一直未能攻克的難題,。數(shù)字液壓馬達(dá)升級回轉(zhuǎn)液壓傳動系統(tǒng)后，在提升液壓系統(tǒng)響應(yīng)速度,，提升角位移,、角速度和角加速度精度的前提下，通過對力學(xué),、運動學(xué),、結(jié)構(gòu)和材料學(xué)等的深入研究，總結(jié)出一套先進(jìn)有效的多維感知智能控制算法,，在不同吊臂長度和不同變幅角度以及不同負(fù)載情況下,，均實現(xiàn)了被吊物體在最高速回轉(zhuǎn)及停止時的穩(wěn)定控制（例如：吊纜長22米時，額定載荷最大擺動距離僅有±10cm）,，讓起重機具有了全新的競爭力,，也充分體現(xiàn)了數(shù)字液壓為人工智能技術(shù)落地裝備制造業(yè)帶來的巨大優(yōu)勢（見圖7）。

圖7 起重機回轉(zhuǎn)數(shù)字液壓智能穩(wěn)鉤控制系統(tǒng)

攤鋪機行走馬達(dá)數(shù)字化及智能控制探索

圖8左邊是數(shù)字化改造的攤鋪機,。原行走液壓系統(tǒng)采用進(jìn)口閉式液壓系統(tǒng)并在高壓下工作,，才能提供足夠的液壓剛度，滿足大多數(shù)回轉(zhuǎn)角度的運行穩(wěn)定性需求。即便是這樣,，在一些小半徑回轉(zhuǎn)時,，由于兩側(cè)馬達(dá)速度差較大，低速運轉(zhuǎn)的馬達(dá)會受到很強的反拖力而出現(xiàn)抖動,。數(shù)字液壓系統(tǒng)不僅可以用開式單國產(chǎn)液壓泵滿足雙數(shù)字液壓馬達(dá)精確的角速度和角位移運轉(zhuǎn)需要,，低速穩(wěn)定范圍大幅拓展，還可以實現(xiàn)任意角度的穩(wěn)定回轉(zhuǎn),。不僅如此,，我們還將先進(jìn)的機器人控制技術(shù)及機器視覺技術(shù)應(yīng)用在攤鋪機控制上，僅僅500元人民幣,、一個月的時間,、一個人的工作量，就實現(xiàn)了攤鋪機自動巡線無人駕駛,。視頻中的攤鋪機用一個工業(yè)攝像頭來識別地上的一條白線（模擬道路的邊界）,，就能讓攤鋪機更貼近路邊攤鋪而不發(fā)生碰撞，減少人工補攤的作業(yè)量,。圖8下圖展示的是價格僅不足500元人民幣的控制系統(tǒng)及開源機器人控制系統(tǒng)（ROS，意思是機器人操作系統(tǒng)）,。

圖8 攤鋪機行走馬達(dá)數(shù)字化及智能控制探索

我們現(xiàn)在正在用機器人控制系統(tǒng)來實現(xiàn)對工程機械的控制,。大家此時可能會有一個疑問——機器人控制系統(tǒng)能不能控制工程機械，或者說工程機械能不能用機器人控制系統(tǒng)控制,？

我們換個角度想象一下,，一臺挖掘機、起重機,，不就是一個單臂作業(yè)的機器人嗎,？只不過以前沒辦法實現(xiàn)精準(zhǔn)的、有效的,、網(wǎng)絡(luò)化的控制,，所以大家看它是一個“傻大黑粗”的設(shè)備，而如果它能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)協(xié)調(diào)和網(wǎng)絡(luò)化控制,，工程機械不就是典型的機器人嗎,？那么機器人控制系統(tǒng)未來一定能控制數(shù)字化的工程機械。

挖掘機用數(shù)字可編程功率敏感泵

數(shù)字液壓缸,、數(shù)字液壓馬達(dá)已經(jīng)是成熟的產(chǎn)品,，我們正在研發(fā)測試的數(shù)字可編程功率敏感泵（數(shù)字流量分配系統(tǒng)/DEFM+功率敏感調(diào)節(jié)）簡稱數(shù)字泵（見圖9），為數(shù)字液壓挖掘機器人提供功率,。由于從功率輸出單元,，到各個執(zhí)行單元全部數(shù)字化，因而數(shù)字液壓挖掘機器人整機功率匹配更能夠體現(xiàn)精準(zhǔn),，實現(xiàn)挖掘機高效和節(jié)能的共存,。它具有全時合流,、動作/速度協(xié)調(diào)控制、流量/功率抗飽和控制,、主泵的流量壓力雙跟隨控制等,。采用智能控制系統(tǒng)，可根據(jù)手柄操縱情況（操縱速度和加速度）,、系統(tǒng)的壓力和流量,、作業(yè)工況和工作模式，由ECU來自動選擇和確定泵和發(fā)動機運轉(zhuǎn)模式,。數(shù)字液壓挖掘機器人還包括很多自動化挖掘操作控制程序,，例如：自適應(yīng)挖掘、電子圍欄,、自動修坡,、自動溝渠輔助、自動平地,、自動土方統(tǒng)計,、鏟斗水平自動保持等。

圖9 數(shù)字可編程功率敏感泵

最后我們再回到最初提出的問題：液壓為什么要數(shù)字化,？液壓數(shù)字化我個人認(rèn)為要滿足以下3點：

◆提升液壓技術(shù)水平,；

◆降低液壓應(yīng)用門檻；

◆推動裝備實現(xiàn)信息化,、自動化和智能化

以上是我們利用數(shù)字液壓結(jié)合先進(jìn)的智能控制技術(shù),，為裝備制造業(yè)智能化發(fā)展所做的點滴探索。無論什么樣的液壓技術(shù)路線,，也無論什么樣的數(shù)字化方法,，只有滿足但不限于上述三點，我想就能夠被更廣泛地接受,，就能有更好的發(fā)展空間,，它就是好技術(shù)。