發(fā)布時間：2022-11-11 17:35

　　近年來,全地形移動機(jī)器人在戶外探測領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛,引起了國際上廣泛的研究與關(guān)注。目前,對于全地形移動機(jī)器人的研究,大多數(shù)關(guān)注其控制系統(tǒng),而對機(jī)械結(jié)構(gòu)特別是機(jī)器人的懸架機(jī)構(gòu)的研究少之又少。本文設(shè)計一款帶有獨(dú)立懸架減振機(jī)構(gòu)的全地形移動機(jī)器人,建立其運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)模型,研制了實(shí)物樣機(jī),針對不同路況測試整車動態(tài)特性,驗(yàn)證了懸架減振機(jī)構(gòu)設(shè)計的合理性。本文具體研究內(nèi)容如下:（1）機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計。針對全地形移動機(jī)器人的應(yīng)用場景,設(shè)計一款具有獨(dú)立懸架減振機(jī)構(gòu)的移動機(jī)器人,該懸架減振機(jī)構(gòu)具有很好的可調(diào)節(jié)性,通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),可以方便地設(shè)定減振器初始預(yù)緊力;利用有限元法分析了機(jī)器人關(guān)鍵零部件機(jī)械強(qiáng)度,分析結(jié)果表明,使用鋁合金材料制造車身零部件,滿足機(jī)械強(qiáng)度要求,符合輕量化設(shè)計目標(biāo);針對不同運(yùn)行場景,計算了機(jī)器人驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行動力參數(shù),確定了運(yùn)動所需最大扭矩,完成電機(jī)與減速器的選型。（2）運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)分析。建立全地形移動機(jī)器人運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)模型,分析機(jī)器人轉(zhuǎn)向時車身姿態(tài)變化;利用拉格朗日法分析了懸架系統(tǒng)動力學(xué)特性,確定影響懸架機(jī)構(gòu)減振性能的主要因素,得出彈簧剛度與機(jī)器人減振性能之間的變化關(guān)系。（3）仿真分析... 

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 論文研究的背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 虛擬樣機(jī)仿真技術(shù)
    1.4 課題來源
    1.5 主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 全地形移動機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.1 移動機(jī)器人的整體功能需求
    2.2 移動機(jī)器人的設(shè)計方案研究
    2.3 移動機(jī)器人輪胎樣式選型與尺寸設(shè)計
        2.3.1 機(jī)器人輪子樣式的選型
        2.3.2 機(jī)器人輪胎數(shù)量的確定
        2.3.3 輪胎尺寸的確定
    2.4 移動機(jī)器人電機(jī)減速器安裝方式與最大爬坡角的確定
        2.4.1 電機(jī)減速器安裝形式的確定
        2.4.2 最大爬坡角的確定
    2.5 驅(qū)動動力系統(tǒng)的設(shè)計
        2.5.1 電機(jī)最大扭矩計算
        2.5.2 電機(jī)減速器選型
    2.6 全地形移動機(jī)器人獨(dú)立懸架減振機(jī)構(gòu)設(shè)計與整車建模
        2.6.1 懸架減振機(jī)構(gòu)設(shè)計
        2.6.2 全地形移動機(jī)器人整車建模
    2.7 關(guān)鍵零部件的有限元分析
        2.7.1 車輪安裝架靜力學(xué)分析
        2.7.2 車身橫架靜力學(xué)分析
    2.8 本章小結(jié)
第3章 全地形移動機(jī)器人運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)分析
    3.1 全地形移動機(jī)器人轉(zhuǎn)向運(yùn)動學(xué)分析
        3.1.1 同向轉(zhuǎn)向運(yùn)動學(xué)分析
        3.1.2 異向轉(zhuǎn)向運(yùn)動學(xué)分析
    3.2 全地形移動機(jī)器人動力學(xué)分析
        3.2.1 同向轉(zhuǎn)向動力學(xué)分析
        3.2.2 異向轉(zhuǎn)向動力學(xué)分析
    3.3 全地形移動機(jī)器人懸架減振機(jī)構(gòu)動力學(xué)分析
        3.3.1 四分之一懸架減振系統(tǒng)動力學(xué)分析
        3.3.2 半車懸架減振系統(tǒng)動力學(xué)分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 全地形移動機(jī)器人仿真實(shí)驗(yàn)分析
    4.1 虛擬樣機(jī)的建立
    4.2 獨(dú)立懸架減振機(jī)構(gòu)動力學(xué)仿真
        4.2.1 減振器彈簧剛度系數(shù)范圍確定
        4.2.2 減振器阻尼系數(shù)范圍確定
    4.3 車身自轉(zhuǎn)動力學(xué)分析
    4.4 不同路面動力學(xué)仿真
        4.4.1 平坦路面仿真
        4.4.2 坑洼路面仿真
    4.5 本章小結(jié)
第5章 全地形移動機(jī)器人實(shí)測路況實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的試制
    5.2 實(shí)驗(yàn)平臺與測量工具
    5.3 全地形移動機(jī)器人不同路面振動實(shí)驗(yàn)分析
        5.3.1 泊油路面移動機(jī)器人振動實(shí)驗(yàn)分析
        5.3.2 水泥路面移動機(jī)器人振動實(shí)驗(yàn)分析
        5.3.3 草地路面移動機(jī)器人振動實(shí)驗(yàn)分析
        5.3.4 鵝卵石路面移動機(jī)器人振動試驗(yàn)分析
    5.4 電機(jī)負(fù)載實(shí)驗(yàn)研究
        5.4.1 車身原地掉頭動力實(shí)驗(yàn)分析
        5.4.2 車身直行時動力實(shí)驗(yàn)分析
        5.4.3 車身轉(zhuǎn)彎動力實(shí)驗(yàn)分析
        5.4.4 車身爬坡動力實(shí)驗(yàn)分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間獲得學(xué)術(shù)成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[3]機(jī)電一體化產(chǎn)品虛擬樣機(jī)協(xié)同建模與仿真技術(shù)研究[D]. 寧芊.四川大學(xué) 2006

碩士論文
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[2]四輪輪轂電機(jī)電動汽車驅(qū)動力矩分配研究[D]. 李一君.太原理工大學(xué) 2018
[3]雙電混合電動汽車電池動力性能測試方法和裝置的研究[D]. 董偉玲.北京化工大學(xué) 2017
[4]全向移動機(jī)器人懸架系統(tǒng)設(shè)計及試驗(yàn)研究[D]. 方春富.東南大學(xué) 2017
[5]全地形移動機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 王超星.北京化工大學(xué) 2017
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[7]六輪足復(fù)合式移動機(jī)器人的設(shè)計與研究[D]. 董瑩.北京交通大學(xué) 2017
[8]可變形移動機(jī)器人的運(yùn)動控制與應(yīng)用[D]. 趙航.沈陽理工大學(xué) 2017
[9]變形輪移動機(jī)器人的設(shè)計與研究[D]. 王丹.北京交通大學(xué) 2016
[10]考慮動態(tài)峰值力的客車車身骨架輕量化研究[D]. 劉高君.青島大學(xué) 2016



本文編號：3705456