基于三自由度铰接与变幅轮腿结构的林用越障底盘设计与分析

发布时间：2021-08-28 10:52

　　我国林区多山地、多丘陵、立地条件复杂,而林业装备机械化、自动化能力存在问题,开发设计适应不同立地环境下的多功能林用越障底盘极其重要。针对已设计的一款林用六轮底盘模型存在的转弯半径过大,结构尺寸与质量过大,结构动力源不明确等问题,对其三自由度结构与变幅轮腿结构进行了改进与优化,提升了底盘转向性能、越障平顺性、越障可通过性等方面的能力,使其搭配在林业底盘之上能够提供更好的地面仿形性能。本文的研究内容和方法如下:1、根据已设计的底盘模型,重新定义了功能和结构,重新设计了转向结构和越障部件。转向结构具有±30°的侧倾角调节和±45°的俯仰角调节,并且具有47°的转向角,使转弯半径通过折腰转向的方式形成了减小,提升了底盘的转向灵活性和路面仿形性。基于整体液压驱动原则对越障部件进行了数学模型与理论模型的重建,结构尺寸减小了10%,越障高度提高了12.7%,提高了底盘在不同林地环境下的工作能力,保证了底盘工作时的越障平顺性。两者的相互配合使底盘能适应复杂的地形状况。2、对重新设计的转向与越障部件进行了静力学仿真分析,分析了满载和极限工作条件下的应力应变情况,并根据分析结果进行了拓扑优化设计,重新设计... 

【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图4.14双轮越障闭环控制框图

4新型林用底盘运动仿真与分析47图4.17单边越障闭环控制框图Fig.4.17Blockdiagramofunilateralbarrier-crossingclosed-loopcontrol

基于三自由度铰接与变幅轮腿结构的林用越障底盘设计与分析52图4.20复合运动双轮越障闭环控制框图Fig.4.20Diagramofclosedloopcontrolofdouble-wheelobstaclecrossingforcompoundmotion

【参考文献】：
期刊论文
[1]我国森林资源发展状况与趋势分析[J]. 张盼盼.  绿色科技. 2019(17)
[2]八轮四摆臂无人机动平台越障性能分析与试验[J]. 贺继林,任常吉,吴钪,何清华,赵喻明,汪志杰.  农业机械学报. 2019(01)
[3]无患子果树不同激振条件下的振动响应特性研究[J]. 崔文哲,徐道春,李文彬,阚江明.  西北林学院学报. 2018(06)
[4]基于履带式底盘的改进型森林消防车通过性[J]. 孙术发,任春龙,李涛,陈建伟,马文良,储江伟.  农业工程学报. 2018(17)
[5]漫谈军用机器人起源及发展趋势[J]. 蓝胜,郑卫刚.  智能机器人. 2018(03)
[6]森林作业机器人研究动态[J]. 徐海燕,姜树海.  世界林业研究. 2017(02)
[7]面向整枝机控制的手势识别技术研究[J]. 胡昕卉,李文彬,阚江明.  北京林业大学学报. 2017(02)
[8]面向立木识别的有效K-均值聚类算法研究[J]. 王亚雄,康峰,李文彬,文剑,郑永军.  农业机械学报. 2017(03)
[9]三自由度铰接林用底盘的设计与越障性能分析[J]. 朱阅,阚江明.  北京林业大学学报. 2016(05)
[10]变幅轮腿机器人智能越障步态规划与平稳性分析[J]. 孙治博,刘晋浩,于春战,阚江明.  农业工程学报. 2015(16)

博士论文
[1]六轮摆臂林用底盘稳定性分析与防倾翻研究[D]. 孙治博.北京林业大学 2016
[2]一种新型月球车行走系统相关技术及实验研究[D]. 赵志萍.哈尔滨工业大学 2010

硕士论文
[1]精准施药装备底盘结构分析与优化[D]. 王顺淞.北京林业大学 2016
[2]四履带式搜救机器人运动学与动力学研究[D]. 赵莉莉.河南理工大学 2012
[3]一种新型越障机器人的设计与开发[D]. 李一鹏.华中科技大学 2009



本文编号：3368379