車輛傳動試驗臺自動換檔機械手的設(shè)計及實現(xiàn).pdf

1、傳動裝置是車輛的重要組成部分，依靠高性能的傳動試驗臺進行測試，可降低車輛的研究成本，縮短開發(fā)周期。疲勞壽命試驗是傳動試驗的重要環(huán)節(jié)，由其特殊性要求必須采用機械手代替人手進行自動換檔操作。研制先進的車輛傳動試驗換檔機械手，對提高我國車輛試驗技術(shù)有著重要意義。本文以車輛傳動試驗系統(tǒng)為課題背景，對車輛傳動試驗臺自動換擋機械手進行設(shè)計及實現(xiàn)。 本文首先對車輛傳動試驗臺進行簡要介紹，在研究分析國內(nèi)外換擋機械手的研究現(xiàn)狀后，提出數(shù)字交流伺服

2、的三自由度直角坐標換檔機械手方案。方案采用交流伺服驅(qū)動方式完成X方向和Y方向的運動，而Z方向通過萬向節(jié)和滑動副進行隨動，解決了曲線換檔、三維轉(zhuǎn)化為二維的運動控制，可以實現(xiàn)任意檔位之間的切換，結(jié)構(gòu)簡單，易于控制。 其次，經(jīng)過大量的理論推導(dǎo)，建立了機械手的數(shù)學(xué)模型。文中先對多自由度機械手的運動學(xué)和動力學(xué)進行分析與建模，然后將本課題的換檔機械手空間運動模型進行簡化，對其進行理論分析與計算。最后利用MATLAB編寫仿真程序，進一步驗證了

3、所建模型的正確性。 然后，利甩ActiveX控件在VB中開發(fā)上位機控制程序，并解決檔位標定、檔位示教等難題，既實現(xiàn)了試驗的自動化換檔操作，又增強了換擋機械手的通用性和智能化。 最后，本文實現(xiàn)了換擋機械手與車輛傳動試驗臺DCS系統(tǒng)的集成。編寫Modbus通訊程序，將換檔機械手控制系統(tǒng)無縫集成到DCS系統(tǒng)中。同時還將機械手仿真系統(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