基于油氣懸架和Mecanum輪全向移動(dòng)平臺(tái)車平順性優(yōu)化與研究.pdf

1、本文研究對(duì)象是某款基于Mecanum輪的全向移動(dòng)智能平臺(tái)車。Mecanum輪是一種性能優(yōu)越、應(yīng)用廣泛的全方位移動(dòng)機(jī)構(gòu)，由它所搭載的全方位移動(dòng)機(jī)器人可以在平面內(nèi)靈活地實(shí)現(xiàn)三自由度運(yùn)動(dòng)。在需要精確定位和高精度導(dǎo)航的場(chǎng)合，它可以順利地完成搬運(yùn)、裝配、探測(cè)、核操作等復(fù)雜的任務(wù)。
　　為了深入研究Mecanum機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性及其動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，本文對(duì)其動(dòng)力學(xué)進(jìn)行建模仿真并分析其動(dòng)力學(xué)特性，并基于整車行駛平順性，對(duì)其油氣彈簧結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過(guò)

2、仿真結(jié)果可以看出，優(yōu)化之后的懸架有效地改善了其平順性。由此展開(kāi)的研究工作主要包括:
　　(1)本文分析了Mecanum輪輥?zhàn)犹攸c(diǎn)，研究了其全向運(yùn)動(dòng)的機(jī)理，分析輥?zhàn)油廨喞睦碚撉€的形成原理，并對(duì)其進(jìn)行參數(shù)建模，建立了輥?zhàn)幽妇€常用的幾種近似建模方程，計(jì)算了輥?zhàn)拥南嚓P(guān)參數(shù)，并分析了其結(jié)構(gòu)和材料。
　　(2)基于本文所研究的Mecanum十二輪移動(dòng)平臺(tái)，本文建立了其運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，并推導(dǎo)出其逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的雅可比矩陣，得到平臺(tái)車全向運(yùn)動(dòng)

3、的必要條件。然后在ADAMS中建立整車動(dòng)力學(xué)模型，其中路面是建立的剛體二維隨機(jī)路面，輥?zhàn)雍偷孛娴慕佑|參數(shù)是通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定的。對(duì)模型仿真并分析了其運(yùn)動(dòng)特性和引起仿真結(jié)果誤差的原因。
　　(3)本文針對(duì)該平臺(tái)車設(shè)計(jì)了單氣室油氣懸架，在Matlab中對(duì)懸架建立數(shù)學(xué)模型，并通過(guò)仿真分析了其剛度阻尼特性以及結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其影響趨勢(shì)。最后，本文建立了聯(lián)合仿真優(yōu)化模型，通過(guò)權(quán)重系數(shù)法確立了目標(biāo)函數(shù)，接合平臺(tái)車的運(yùn)動(dòng)工況和特性建立優(yōu)化的約束條件，基于平