履帶式越障車底盤的動態(tài)特性分析及運動學仿真.pdf

1、電力供應在國民經濟發(fā)展中起著重要作用，是居民生活和社會生產的基本保障。近年來，變電站的規(guī)模隨著電力行業(yè)的發(fā)展也在不斷的擴大，長期暴露在戶外的變電站設備表面容易積累自然污穢與工業(yè)污穢，嚴重時容易導致污閃現(xiàn)象。在不斷電的情況下進行人工沖洗，存在安全隱患，然而由于變電站內的行駛條件的限制給電力搶修作業(yè)帶來諸多麻煩。因此，輕量化、智能化、自動化已成為電力行業(yè)發(fā)展的熱門方向。帶電水沖洗機器人技術的研究目的在于不斷電的情況下對變電站絕緣子等設備進行

2、水沖洗作業(yè)，降低人工作業(yè)強度，提高沖洗效率和安全保障。
　　隨著車輛工程和機器人技術的發(fā)展，履帶式越障車已經廣泛應用于民用、軍事以及科學研究等領域，尤其是履帶式移動底盤常常應用于機器人的研究領域中。虛擬樣機技術的迅速發(fā)展，使設計者能夠通過計算機建立實物模型與復雜的外部環(huán)境;應用仿真技術的發(fā)展，使設計者可以對不同的設計方案進行比較與優(yōu)化，能夠有效的縮短研發(fā)周期。
　　論文根據帶電水沖洗機器人對移動底盤的性能要求，對機器人的底盤

3、進行結構設計，采用了履帶式越障車底盤的方案，履帶式越障車具有移動靈活，著地面積大，壓強小等諸多優(yōu)點，可以使機器人在變電站內自由靈活的移動。論文以剛度等效替代理論為基礎，采用三維建模技術，建立了履帶式越障車底盤的零部件模型，并將零部件裝配組成不同工況下的底盤模型;針對動態(tài)特性的分析類型及計算要求，對底盤模型中的較小倒角及凸臺等零部件進行簡化處理;通過三維建模技術建立了履帶式越障車底盤的坡道模型和障礙模型，并與履帶式越障車底盤進行裝配，為運

4、動學仿真提供樣機模型。
　　論文以有限元理論為基礎，對論文所使用的計算網格單元進行單元特性分析，并總結了提高計算精度的方法;在不同的工況下，分別對履帶式越障車底盤進行動態(tài)特性分析。論文首先對怠速狀態(tài)和工作狀態(tài)下的底盤進行靜力學分析，得到了不同工況下的底盤的變形云圖和應力分布云圖，驗證底盤結構的合理性;在靜力學的基礎上進行預載模態(tài)分析，計算得出底盤的低階固有頻率和模態(tài)振型，針對動態(tài)特性的計算結果，提出結構的改進建議。
　　論文