履帶式越障車底盤的動態(tài)特性分析及運動學(xué)仿真.pdf

1、電力供應(yīng)在國民經(jīng)濟發(fā)展中起著重要作用，是居民生活和社會生產(chǎn)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(shè)備表面容易積累自然污穢與工業(yè)污穢，嚴重時容易導(dǎo)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(nèi)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(shù)的研究目的在于不斷電的情況下對變電站絕緣子等設(shè)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(shù)的發(fā)展，履帶式越障車已經(jīng)廣泛應(yīng)用于民用、軍事以及科學(xué)研究等領(lǐng)域，尤其是履帶式移動底盤常常應(yīng)用于機器人的研究領(lǐng)域中。虛擬樣機技術(shù)的迅速發(fā)展，使設(shè)計者能夠通過計算機建立實物模型與復(fù)雜的外部環(huán)境;應(yīng)用仿真技術(shù)的發(fā)展，使設(shè)計者可以對不同的設(shè)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(jù)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(jié)構(gòu)設(shè)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(nèi)自由靈活的移動。論文以剛度等效替代理論為基礎(chǔ)，采用三維建模技術(shù)，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(shù)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(xué)仿真提供樣機模型。
　　論文以有限元理論為基礎(chǔ)，對論文所使用的計算網(wǎng)格單元進行單元特性分析，并總結(jié)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(xué)分析，得到了不同工況下的底盤的變形云圖和應(yīng)力分布云圖，驗證底盤結(jié)構(gòu)的合理性;在靜力學(xué)的基礎(chǔ)上進行預(yù)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(jié)果，提出結(jié)構(gòu)的改進建議。
　　論文