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

1、本文研究對象是某款基于Mecanum輪的全向移動智能平臺車。Mecanum輪是一種性能優(yōu)越、應(yīng)用廣泛的全方位移動機構(gòu)，由它所搭載的全方位移動機器人可以在平面內(nèi)靈活地實現(xiàn)三自由度運動。在需要精確定位和高精度導(dǎo)航的場合，它可以順利地完成搬運、裝配、探測、核操作等復(fù)雜的任務(wù)。
　　為了深入研究Mecanum機構(gòu)的運動特性及其動力學(xué)問題，本文對其動力學(xué)進行建模仿真并分析其動力學(xué)特性，并基于整車行駛平順性，對其油氣彈簧結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計。通過

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。由此展開的研究工作主要包括:
　　(1)本文分析了Mecanum輪輥子特點，研究了其全向運動的機理，分析輥子外輪廓的理論曲線的形成原理，并對其進行參數(shù)建模，建立了輥子母線常用的幾種近似建模方程，計算了輥子的相關(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十二輪移動平臺，本文建立了其運動學(xué)模型，并推導(dǎo)出其逆運動學(xué)方程的雅可比矩陣，得到平臺車全向運動

3、的必要條件。然后在ADAMS中建立整車動力學(xué)模型，其中路面是建立的剛體二維隨機路面，輥子和地面的接觸參數(shù)是通過試驗測定的。對模型仿真并分析了其運動特性和引起仿真結(jié)果誤差的原因。
　　(3)本文針對該平臺車設(shè)計了單氣室油氣懸架，在Matlab中對懸架建立數(shù)學(xué)模型，并通過仿真分析了其剛度阻尼特性以及結(jié)構(gòu)參數(shù)對其影響趨勢。最后，本文建立了聯(lián)合仿真優(yōu)化模型，通過權(quán)重系數(shù)法確立了目標(biāo)函數(shù)，接合平臺車的運動工況和特性建立優(yōu)化的約束條件，基于平