基于变形车轮的移动机构研究
发布时间：2022-12-08 19:32
各种地面移动机构在快速性、越障性、平稳性等方面都各有长短,研究开发一种性能全面的移动机构一直是各发达国家的研究热点。 轮式移动机构向来以平稳、快速见长,但越障性较差,故提高其越障性能一直是人们研究的重点。本文通过对国内外轮式移动机构越障能力的研究,结合对现有轮式车辆越障性能及越障要求的分析,提出了四种利用连杆机构提高轮式移动机构越障性能的方案,并对各方案进行了初步的机构选型、步态及越障性能分析,通过对各方案优缺点的对比分析,选出变形车轮方案进行深入研究。 为验证所选方案的可行性,本文对变形车轮进行了运动学分析,并计算了车轮在两种变形情况下的缩放比,在对移动机构进行越障性能分析的基础上,利用ADAMS软件对其进行虚拟样机仿真。 通过理论分析和运动仿真,对移动机构的主要零部件进行了选型和设计。利用Solid Edge对整个系统进行了建模,并对所有零部件模型进行了总装,在组装过程中检验了设计的合理性；绘制了设计零件的图纸,进行了移动机构的样机加工试制。 通过对样机的实验再次证明了概念的正确性。实验还表明该移动机构的结构和控制都比较简单,且成本较低。
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
中文摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 引言
1.2 轮式移动机构越障能力研究
1.2.1 不同行走方式移动机构研究现状的分析
1.2.2 提高轮式移动机构越障能力的相关研究
1.3 现有轮式车辆越障性能分析指标
1.3.1 轮式车辆的通过性
1.3.2 常见路面障碍类型分析
1.3.3 现有越野车的越障性能指标
1.4 课题的来源、研究意义及目的
1.5 论文主要研究工作
1.6 本章小结
2 移动机构设计方案选型
2.1 引言
2.2 装有特殊车轮的移动机构
2.2.1 机构方案选型
2.2.2 步态及越障性能分析
2.3 基于一种空间六杆机构的移动机构
2.3.1 机构方案选型
2.3.2 步态及越障性能分析
2.4 各方案优缺点比较分析
2.5 本章小结
3 移动机构越障性能分析及虚拟样机仿真
3.1 引言
3.2 变形车轮运动学分析
3.3 移动机构越障性能分析
3.3.1 变形车轮越障过程分析
3.3.2 变形车轮越障动力学和极限越障高度分析
3.3.3 重心位置对越障时整个车体倾覆的影响
3.4 基于ADAMS的虚拟样机仿真
3.4.1 ADAMS虚拟仿真软件介绍
3.4.2 变形车轮运动学及动力学仿真
3.4.3 在ADAMS下建立移动机构运动学模型
3.5 移动机构越障特性分析及控制策略探讨
3.6 本章小结
4 移动机构具体结构设计及样机实验
4.1 引言
4.2 变形车轮具体结构设计
4.2.1 连杆结构设计
4.2.2 叶片结构设计
4.3 车体结构设计
4.3.1 总体驱动布置方案选型
4.3.2 单元模块结构设计
4.3.3 车体框架结构设计
4.3.4 驱动电机选型
4.4 样机实验
4.4.1 样机模型
4.4.2 样机越障实验及总结
4.5 本章小结
5 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 研究展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]轮式腿型机器人的越障分析与仿真[J]. 陈殿生,黄宇,王田苗. 北京航空航天大学学报. 2009(03)
[2]风行天下——东风“猛士”高机动性越野车管窥[J]. 赵劲松,舒华,马洪文,朱峰. 汽车运用. 2008(10)
[3]东风“猛士”高机动性越野汽车的技术创新[J]. 黄松,徐满年,周忠胜. 汽车科技. 2008(S1)
[4]军用越野车越野性能分析[J]. 曾志斌. 客车技术与研究. 2007(05)
[5]地面移动机器人系统的研究现状与关键技术[J]. 王鹏飞,孙立宁,黄博. 机械设计. 2006(07)
[6]行星轮式月球车移动系统的关键技术[J]. 高海波,邓宗全,胡明,王少纯. 机械工程学报. 2005(12)
[7]基于准极限理论的排爆机器人直流电动机选择[J]. 乔凤斌,谢霄鹏,杨汝清. 上海交通大学学报. 2005(06)
[8]一种有效爬越楼梯的模块化可重组履带结构[J]. 韩广,王田苗,梁建宏,赵建昌. 机器人. 2004(05)
[9]移动机器人的研究现状与趋势[J]. 张明路,丁承君,段萍. 河北工业大学学报. 2004(02)
[10]行星轮式月球车的越障能力分析[J]. 邓宗全,高海波,王少纯,胡明. 北京航空航天大学学报. 2004(03)
本文编号：3714000
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
中文摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 引言
1.2 轮式移动机构越障能力研究
1.2.1 不同行走方式移动机构研究现状的分析
1.2.2 提高轮式移动机构越障能力的相关研究
1.3 现有轮式车辆越障性能分析指标
1.3.1 轮式车辆的通过性
1.3.2 常见路面障碍类型分析
1.3.3 现有越野车的越障性能指标
1.4 课题的来源、研究意义及目的
1.5 论文主要研究工作
1.6 本章小结
2 移动机构设计方案选型
2.1 引言
2.2 装有特殊车轮的移动机构
2.2.1 机构方案选型
2.2.2 步态及越障性能分析
2.3 基于一种空间六杆机构的移动机构
2.3.1 机构方案选型
2.3.2 步态及越障性能分析
2.4 各方案优缺点比较分析
2.5 本章小结
3 移动机构越障性能分析及虚拟样机仿真
3.1 引言
3.2 变形车轮运动学分析
3.3 移动机构越障性能分析
3.3.1 变形车轮越障过程分析
3.3.2 变形车轮越障动力学和极限越障高度分析
3.3.3 重心位置对越障时整个车体倾覆的影响
3.4 基于ADAMS的虚拟样机仿真
3.4.1 ADAMS虚拟仿真软件介绍
3.4.2 变形车轮运动学及动力学仿真
3.4.3 在ADAMS下建立移动机构运动学模型
3.5 移动机构越障特性分析及控制策略探讨
3.6 本章小结
4 移动机构具体结构设计及样机实验
4.1 引言
4.2 变形车轮具体结构设计
4.2.1 连杆结构设计
4.2.2 叶片结构设计
4.3 车体结构设计
4.3.1 总体驱动布置方案选型
4.3.2 单元模块结构设计
4.3.3 车体框架结构设计
4.3.4 驱动电机选型
4.4 样机实验
4.4.1 样机模型
4.4.2 样机越障实验及总结
4.5 本章小结
5 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 研究展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]轮式腿型机器人的越障分析与仿真[J]. 陈殿生,黄宇,王田苗. 北京航空航天大学学报. 2009(03)
[2]风行天下——东风“猛士”高机动性越野车管窥[J]. 赵劲松,舒华,马洪文,朱峰. 汽车运用. 2008(10)
[3]东风“猛士”高机动性越野汽车的技术创新[J]. 黄松,徐满年,周忠胜. 汽车科技. 2008(S1)
[4]军用越野车越野性能分析[J]. 曾志斌. 客车技术与研究. 2007(05)
[5]地面移动机器人系统的研究现状与关键技术[J]. 王鹏飞,孙立宁,黄博. 机械设计. 2006(07)
[6]行星轮式月球车移动系统的关键技术[J]. 高海波,邓宗全,胡明,王少纯. 机械工程学报. 2005(12)
[7]基于准极限理论的排爆机器人直流电动机选择[J]. 乔凤斌,谢霄鹏,杨汝清. 上海交通大学学报. 2005(06)
[8]一种有效爬越楼梯的模块化可重组履带结构[J]. 韩广,王田苗,梁建宏,赵建昌. 机器人. 2004(05)
[9]移动机器人的研究现状与趋势[J]. 张明路,丁承君,段萍. 河北工业大学学报. 2004(02)
[10]行星轮式月球车的越障能力分析[J]. 邓宗全,高海波,王少纯,胡明. 北京航空航天大学学报. 2004(03)
本文编号：3714000
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