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《内蒙古工业大学》 2007年
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履带式移动机器人越障能力的研究

白琨  
【摘要】: 当前,随着人类活动范围的扩展和实际应用的需要,移动机器人的活动范围已从单一的结构化环境向复杂的非结构化环境延伸。深入开展复合式移动机器人系统及其关键技术的研究具有十分重要的理论和实际意义。 本文针对研制出的履带式移动机构器人实验样机在运动过程中出现的翻越垂直障碍物困难这一问题进行了研究。分析讨论了实验样机越障失败的原因,提出了解决办法。在原有实验样机的基础上通过添加扭转弹簧和平衡肘机构来提高样机的越障能力。试验证明这一方法是有效的。 履带式移动机构力学性能复杂,履带与车轮之间的约束关系很难描述,传统的设计多采用经验加试验的方法,费时费力。20世纪80年代机械系统动态仿真技术迅速发展起来,其核心是机械系统运动学和动力学仿真技术。该技术在缩短研发周期、降低开发成本方面发挥了极大的优势。本文利用最新的多体动力学分析软件RecurDyn对履带式移动机构进行了仿真分析。 本文采用RecurDyn软件默认的数值创建履带驱动系统。对车架、履带环及路面等进行了动力学建模,调试通过了仿真模型,分析了在建模过程中遇到的难点。对履带移动机构力学模型的越障能力进行了仿真分析。着重讨论了扭簧刚度、履带预张紧力和重心位置对履带式移动机构越障能力的影响,对履带式移动机构的越障能力进行了定性分析。仿真结果与分析、试验结果一致,仿真方法具有一定的可信度,为今后的仿真建模和移动机器人相关零部件的设计与布置提供了实践经验与理论依据。
【学位授予单位】:内蒙古工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP242

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