轮式越障机构的设计与性能仿真研究

admin · 发表于昨天 18:31

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移动越障机构按其运动方式可分为腿式、轮式、履带式和复合式。其中，轮式移动机构具有高速、高效的特点，且可通过添加悬架装置等方式使其适应崎岖的地形。本文主要研究带有悬架的轮式移动机构，重点分析机构的尺寸参数对其越障能力的影响。详细分析了越障性能突出的六轮摇臂悬架机构。论文主要工作如下：对于矩形、三角形和圆弧形框架形式的六轮摇臂悬架机构，针对其前、中、后轮，分别构建了它们翻越台阶型和凸起型障碍的力学模型。经过理论分析得出矩形框架形式机构的越障性能最优，据此选定矩形机构作为本文所设计机构的形式。运用序列二次规划算法，对越障机构进行了结构参数优化设计。在一定的机构尺寸限制下，以机构越障能力最大化为目标，对机构的前、中、后轮，分别针对翻越台阶型和凸起型障碍的工况，建立了优化目标函数，求出使其越障能力最优的机构尺寸参数组合，并据此设计了越障机构。针对矩形、三角形和圆弧形三种机构，构建虚拟样机模型，进行了机构在各种工况下翻越各种障碍的运动仿真，验证了理论计算的正确性，仿真结果表明：在这三种机构中，矩形机构越障性能最佳。制作了模型机构并测试了其对台阶型和凸起型障碍的越障能力，实验结果也表明该机构具有较优越的越障性能，也证明了力学模型的正确性。

轮式越障机构的设计与性能仿真研究

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