全向移動機器人懸架系統(tǒng)設(shè)計及試驗研究.pdf

1、基于Mecanum輪的全向移動機器人在行駛時，輪子周圍的輥子交替接觸地面會產(chǎn)生振動，影響自身行駛的平順性、運載物品的安全和操縱的穩(wěn)定性。已有研究中對全向移動機器人懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計和隔振性能的深入研究較少，面對重載、高精度的發(fā)展方向，對懸架系統(tǒng)的研究不可或缺。本課題以全向移動載重機器人為平臺，以懸架系統(tǒng)為研究對象，采用理論設(shè)計、動力學仿真與試驗驗證相結(jié)合的方法，圍繞懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計、動力學性能、隔振性能等進行深入的研究。
　　本

2、文根據(jù)Mecanum輪的設(shè)計原理和技術(shù)要求，確定了輪子結(jié)構(gòu)參數(shù)，分析各輪轉(zhuǎn)速與全向移動機器人運動速度的關(guān)系式;根據(jù)負載設(shè)計了適宜的車架結(jié)構(gòu)，并通過有限元靜力分析驗證了其可靠性。
　　在分析多種懸架結(jié)構(gòu)和輪子特點的基礎(chǔ)上，設(shè)計了切合Mecanum輪的縱臂式獨立懸架，建立懸架系統(tǒng)的振動模型，確定了懸架系統(tǒng)的主要參數(shù)和剛度，基于行駛的平順性和操縱的穩(wěn)定性匹配了懸架系統(tǒng)的最佳阻尼，為后續(xù)具體結(jié)構(gòu)設(shè)計提供理論。
　　考慮車架結(jié)構(gòu)和輪子

3、特點，完成了雙彈簧減振器并聯(lián)結(jié)構(gòu)的懸架縱臂設(shè)計，建立了有懸架系統(tǒng)全向移動機器人的三維模型。研究移動機器人滿載仿真模型，利用動力學仿真軟件Recurdyn對無懸架系統(tǒng)和有懸架系統(tǒng)的全向移動機器人進行典型工況的動力學仿真分析，對比兩種結(jié)構(gòu)的仿真結(jié)果，獲得了懸架系統(tǒng)的隔振效果。
　　最后，試驗測試懸架系統(tǒng)安裝在全向移動機器人上的隔振效果，并與傳統(tǒng)無懸架系統(tǒng)全向移動機器人的動力學性能進行了比較。結(jié)果表明，懸架系統(tǒng)對激勵有較好的減振隔振作用