車(chē)輛傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)自動(dòng)換檔機(jī)械手的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn).pdf

1、傳動(dòng)裝置是車(chē)輛的重要組成部分，依靠高性能的傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行測(cè)試，可降低車(chē)輛的研究成本，縮短開(kāi)發(fā)周期。疲勞壽命試驗(yàn)是傳動(dòng)試驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)，由其特殊性要求必須采用機(jī)械手代替人手進(jìn)行自動(dòng)換檔操作。研制先進(jìn)的車(chē)輛傳動(dòng)試驗(yàn)換檔機(jī)械手，對(duì)提高我國(guó)車(chē)輛試驗(yàn)技術(shù)有著重要意義。本文以車(chē)輛傳動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)為課題背景，對(duì)車(chē)輛傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)自動(dòng)換擋機(jī)械手進(jìn)行設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。 本文首先對(duì)車(chē)輛傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，在研究分析國(guó)內(nèi)外換擋機(jī)械手的研究現(xiàn)狀后，提出數(shù)字交流伺服

2、的三自由度直角坐標(biāo)換檔機(jī)械手方案。方案采用交流伺服驅(qū)動(dòng)方式完成X方向和Y方向的運(yùn)動(dòng)，而Z方向通過(guò)萬(wàn)向節(jié)和滑動(dòng)副進(jìn)行隨動(dòng)，解決了曲線換檔、三維轉(zhuǎn)化為二維的運(yùn)動(dòng)控制，可以實(shí)現(xiàn)任意檔位之間的切換，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于控制。 其次，經(jīng)過(guò)大量的理論推導(dǎo)，建立了機(jī)械手的數(shù)學(xué)模型。文中先對(duì)多自由度機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析與建模，然后將本課題的換檔機(jī)械手空間運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，對(duì)其進(jìn)行理論分析與計(jì)算。最后利用MATLAB編寫(xiě)仿真程序，進(jìn)一步驗(yàn)證了

3、所建模型的正確性。 然后，利甩ActiveX控件在VB中開(kāi)發(fā)上位機(jī)控制程序，并解決檔位標(biāo)定、檔位示教等難題，既實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)的自動(dòng)化換檔操作，又增強(qiáng)了換擋機(jī)械手的通用性和智能化。 最后，本文實(shí)現(xiàn)了換擋機(jī)械手與車(chē)輛傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)DCS系統(tǒng)的集成。編寫(xiě)Modbus通訊程序，將換檔機(jī)械手控制系統(tǒng)無(wú)縫集成到DCS系統(tǒng)中。同時(shí)還將機(jī)械手仿真系統(tǒng)也集成到DCS中。研究DCS與MATLAB的通訊與數(shù)據(jù)共享，主要包括DCS數(shù)據(jù)的讀取、MATLA