融合引导搜索与渐次优化的双轴铰接式车辆狭窄空间运动规划方法

铰接式车辆(AAV)由一辆动力牵引车与几辆无动力挂车组成,车辆在狭窄空间中运动时,挂车数量增多将导致避碰约束规模增加,并降低铰接式车辆运动规划任务的实时性。为此,提出了一种引导搜索与渐次优化相融合的铰接式车辆运动规划方法。首先,推导了双轴铰接式车辆通用运动学模型与规划任务约束条件;其次,考虑环境特性与铰接式车辆行为特征,对经典混合A*算法进行改进,引导搜索方向向目标节点扩展,从而生成符合铰接式车辆运动特性的初始路径;最后,以初始路径为热启动参考解,采用内点法(IPM)进行优化,将障碍物尺寸收缩后渐次扩展至原尺寸,并构建一系列避碰约束子问题以加速求解过程。仿真实验结果表明,引导搜索算法在拖曳不同级数挂车时均能够将求解效率提升40%~50%,且生成路径平滑性更优;渐次优化算法可通过减少引导搜索算法生成初始解中存在的小幅后向运动与航向角突变,以提升路径质量。

铰接式自卸车分动箱的强度与刚度分析

铰接式自卸车使用环境恶劣,其分动箱必须具备较高的可靠性与安全性。以铰接式自卸车分动箱为研究对象,在SolidWorks软件中建立分动箱三维装配模型,通过MSC.Patran软件建立有限元模型,基于Masta软件以实际工况为基础建立载荷谱;对分动箱箱体、传动轴、传动齿轮等重要零部件的综合位移、综合刚度、齿轮接触应力等强度和刚度特性进行分析,同时计算了轴承在该载荷谱下的使用寿命。研究为分动箱结构优化、性能优化、使用寿命提升等提供了参考和技术支持。

水利工程中铰接式河道生态护坡技术的应用

铰接式河道生态护坡技术采用铰接式混凝土砌块作为护坡材料,通过砌块之间的铰接连接,形成具有一定柔性的护坡结构,具有施工简便、护坡效果好、生态环保等优势,通过合理选择砌块的尺寸和形状,可以满足不同河道的护坡需求。在施工过程中,可以将砌块按照一定规则进行拼接,形成坚固的护坡结构,通过在砌块中设置植物栽培孔,实现护坡与生态的双重功能。通过实际工程的应用验证,铰接式混凝土砌块河道生态护坡技术可以有效地保护河道的稳定性和生态环境,减少了护坡工程的施工难度和成本。此外,该技术还具有抗水蚀、抗冲刷等优势,能够有效地解决河道护坡工程中的问题。

某铰接式铁水罐车动力学性能分析

文章基于多体动力学软件Simpack建立了某铰接式铁水罐车的动力学模型,从理论和仿真两方面计算了不同铰接位置时的轴重分配情况;对比分析了不同铰接位置铁水罐车曲线通过性能,结合轴重分配确定了最佳铰接位置,并校核了最佳铰接位置时铁水罐车的非线性临界速度;最后研究了轨道不平顺、曲线半径等线路参数及运行速度对铁水罐车小半径曲线运行安全性的影响。结果表明,最佳铰接位置是车辆枕簧中心与一位轮对中心的纵向距离为其与中间轴箱后臂铰接点纵向距离50%的位置,此时铁水罐车各轴轴重分配均衡,曲线通过性能最好;铁水罐车非线性临界速度为40km/h,满足运行要求且有一定的安全裕量;轨道不平顺对铁水罐车小半径曲线运行安全性能指标有显著影响,曲线半径次之,曲线超高影响不大,并在不同的轨道不平顺和曲线半径下选取了较安全的运行速度。

铁路货车铰接式柔性构架扭曲刚度及抗菱刚度研究

柔性构架式转向架能够同时弥补三大件式转向架抗菱形变形能力弱以及整体构架式转向架适应线路不平顺能力差的缺点。提出了一种铰接式柔性构架式转向架方案,对转向架构架的扭曲刚度和抗菱刚度进行了理论推导,并通过有限元软件对公式进行了仿真验证。

基于PXI实时平台铰接式车辆转向轨迹特性分析

根据双油缸“缸体前置式”布置的地下矿用铰接车转向系统的结构特点,获取油缸行程和整车转向角度之间的关系,并对转向过程中前后轮的坐标位置进行分析,获得数学模型。基于Simulink搭建分析模型,获得不同运行速度时的转向轨迹。基于ADAMS建立某铰接车的多自由度分析模型,与转向轨迹模型结合,嵌入PXI驾驶员在环测试实时平台,对整车的转向轨迹进行分析;基于实车测试,选取双移线转向工况,根据结果对仿真结果进行验证。分析可知:车辆运行速度低于6m/s时,行驶稳定性良好,转向过程比较平缓;当速度高于6m/s时,应该先减速,当到达适合转向行驶的速度再实施转向动作;驾驶员在环实时测试模拟、数学模型与实车测试获得转向轨迹,具有较高的重合度,转向角的误差小于3%,进一步地说明转向轨迹分析的准确性,为实际设计提供参考。

铰接式矩阵护坡施工技术

针对传统的护坡技术受水流长期冲刷、淘蚀作用,易产生塌坡崩岸险情,预拼装矩阵连块空间区域受限,大型设备无法布置,垂直运输装配就位困难等难点,本文研究了一种新型铰链式矩阵护坡来提高其抗冲刷和抗滑坡的能力。通过室内试验、工艺试验和应用实践,提出了采用坡面平整、铺设土工布、放样排版、铺设基准块、人工穿钢丝绳逐块拼装的铰链式矩阵护坡施工方法,有效解决长缓坡铰链式矩阵护坡施工难题,并将其运用到实践工程中。实践表明铰链式矩阵护坡施工技术具有广阔的应用前景。

铰接式矿用胶轮车转向机构动应力分析

以WC5J型矿用胶轮车为研究对象,介绍一种基于有限元分析的铰接式矿用胶轮车转向机构动应力分析方法。首先,对WC5J胶轮车基本情况进行了简单介绍,然后模拟分析了多路况条件下的单自由度铰接转向机构动应力特点,之后根据模拟分析结果,对铰接车二自由度结构进行改进,并以此为基础,再次进行动应力分析,最后,通过实践应用分析的方式验证改进后的铰接车二自由度是否合理。通过验证分析可以发现,铰接车改进后,相关部件出现损伤的几率更低,力学性能更佳,有利于提升铰接车的应用效果,可应用到煤矿生产领域。

水利工程中铰接式河道生态护坡技术的应用

针对传统护坡方法可能破坏河岸生态完整性的问题,本研究提出了一种结合铰接式结构与混凝土砌块的河道生态护坡技术。通过介绍其结构特点、设计重点以及施工技术,突出了技术的创新性。该技术不仅考虑了河道稳定性的提升,还兼顾了生态平衡与景观美化。实践案例表明,该技术有效提高了河道稳定性,促进了生态平衡,并增强了河岸线的美观度,证明其具有显著的应用价值和推广潜力。

铰接式工程车辆载荷识别技术

铰接式转向是工程装载和矿用车辆常用的转向形式,与车轮偏转的转向方式不同,它利用前后车架相对偏转的方式实现转向。其特点是当工作装置安装在前车架上2段车架相对偏转时,行驶方向始终与前车架一致,有利于迅速对准作业面、减少循环时间、提高生产率,显示了铰接底盘特有的机动性。当铰接车架相对偏转时,车轮轴线在地面的投影交于一点,能避免弯道行驶时因车轮滚动+方向的偏差而产生侧滑,从而简化转向机构。这样既不需要转向梯形机构,也能免除偏转驱动轮时所需的等角速万向节机构。文中通过建立铰接转向的动力学模型,从静止和转向行驶两种情况分析车辆轮荷分配特性,掌握铰接式转向车辆的轮荷分布机理,并且以装载机为例进行计算机仿真。

满足TSI要求的双流制铰接式城际动车组

文章介绍了我国符合欧盟铁路互联互通技术规范(TSI)要求,出口到欧洲核心区域,适应低站台的双流制铰接式城际动车组的整体结构和总体性能参数,以及双流制牵引系统、智能控制系统、信号系统、电磁兼容控制、防火安全、碰撞吸能结构、铰接式转向架等方面的主要技术创新点。该动车组与欧洲TSI运营需求高度兼容,能满足欧洲市场未来铰接式动车组产品的平台化拓展设计,基本上实现了动车组设计的简统化、系列化和模块化。

沃尔沃铰接式卡车变速箱常见故障诊断研究

变速箱是沃尔沃铰接式卡车传动系统中的关键部件,其性能稳定性和故障率成为影响沃尔沃铰接式卡车运行效率的重要因素。该文对沃尔沃铰接式卡车变速箱结构和工作原理进行深入分析,结合故障诊断技术,识别变速箱在实际应用中的常见故障,并提出一种基于改进模糊Petri网络的变速箱故障诊断方法,通过试验验证变速箱故障诊断方法应用效果。结果表明,应用该方法对沃尔沃铰接式卡车变速箱故障成因进行深入分析,可以显著提升沃尔沃铰接式卡车变速箱的故障诊断效率和维修质量。

铰接式车体应用及研究现状概述

为使车辆研究领域相关人员对铰接式车体有更加深刻的认识,通过对典型铰接式车辆、铰接式机器人的应用情况以及铰接式车体最新理论研究成果进行梳理总结,概述了铰接式车体的应用及研究现状。认为小型化、多自由度化及功能可拓展化是铰接式车体的未来发展趋势,为以后铰接式车体的设计研究提供了一定的思路。

铰接式自卸车的发展趋势

铰接式自卸汽车（Articulated Dump Truck,简称＂ADT＂）是指驾驶室和车体之间具有铰接点及摆动环的自卸汽车。铰接式卡车以其独特的车架结构、全轮驱动方式,显示出卓越的机动性和通过性以及比刚性车辆低得多的运营成本。

无人驾驶铰接式车辆强化学习路径跟踪控制算法

针对无人驾驶铰接式运输车辆无人驾驶智能控制问题,提出了一种强化学习自适应PID路径跟踪控制算法。首先推导了铰接车的运动学模型,根据该模型建立实际行驶路径与参考路径偏差的模型,以PID控制算法为基础,设计了基于强化学习的自适应PID路径跟踪控制器,该控制器以横向位置偏差、航向角偏差、曲率偏差为输入,以转角控制量为输出,通过强化学习算法对PID参数进行在线自适应整定。最后在实车道路试验中验证了控制器的路径跟踪质量并与传统PID控制结果进行了对比。结果表明,相比于传统PID控制器,强化学习自适应PID控制器能够有效减小超调和震荡,实现精确跟踪参考路径,可以较好地实现系统动态性能和稳态误差性能的优化。

轮边电驱动铰接式矿用汽车差速控制策略研究

针对轮边电驱动铰接式矿用汽车的结构及转向特性,提出一种以滑移率一致为控制目标的差速控制策略。建立轮边电驱动铰接式地下矿用汽车运动学和动力学模型,分析转向时各轮运动关系及受力状况;利用加速度传感器在样车上测试车体实际速度,并采用Kalman滤波方法估算出车体速度真实值,与所搭建的滑移率控制器联合对转向差速工况进行仿真。结果表明:经滤波后的信号延时小,响应速度快,可直接估计车速。轮边电驱动铰接式地下矿用汽车采用以滑移率一致为目标的差速控制策略优于等扭矩控制,在试验转弯工况下内外侧轮滑移率皆可稳定为-0.08,不存在拖滑情况,使地面附着系数得到充分利用,达到功率的合理分配。该控制策略对减小轮边电驱动铰接式车辆轮胎磨损,提高驱动功率利用率具有实际意义。

六轮电驱动铰接式自卸车操纵稳定性研究

为一辆60t六轮电驱动铰接式自卸车建立考虑侧倾自由度的整车转向运动数学模型,以研究其稳定行驶的条件,分析车体质心位置对行驶稳定性的影响。接着建立了整车ADAMS/AMESim联合仿真模型,进行稳态回转试验和转向盘角阶跃输入试验的仿真,以观察整车的操纵稳定性,并分析后车体质心位置对稳定性的影响。仿真结果验证了所建模型的正确性。

空间索杆铰接式伸展臂设计与试验研究

给出了空间索杆铰接式伸展臂的工作原理以及驱动原理,研制了一套空间索杆铰接式伸展臂及其套筒式驱动机构,该驱动机构能够实现顺畅的展开和收拢伸展臂功能。设计制作了重力平衡装置,并且对伸展臂展开和收拢进行了零重力地面模拟试验。对伸展臂展开、收拢过程中临界刚化时刻进行了力学分析和计算。通过试验测试了伸展臂在展开、收拢过程中驱动机构电机输出力矩的变化情况,并与理论分析进行了对比,验证了理论分析的正确性。通过试验分析了重力、展开速度以及伸展臂前端负载质量及惯性扰动对驱动机构动力特性的影响。通过试验测量了伸展臂的重复展开精度,验证了空间索杆铰接式伸展臂具有较高的重复展开精度和定位精度。

空间索杆铰接式伸展臂性能参数分析与设计

提出了评价空间索杆铰接式伸展臂性能的主要参数,分析研究了空间索杆铰接式伸展臂的主要性能参数与伸展臂几何特征参数的相互关系.推导了伸展臂线密度、收拢率、弯曲刚度和抗弯强度等性能参数的表达式.分析了伸展臂材料特性对伸展臂性能参数的影响,讨论了空间索杆铰接式伸展臂的稳定性问题,分析了局部失稳与整体失稳的条件.基于抗弯强度约束、弯曲刚度和抗弯强度共同约束两种约束模式对伸展臂进行了设计,建立了伸展臂几何参数和线密度与抗弯强度和弯曲刚度之间的关系方程,并将设计结果与美国ADAM(AbleDeployable Articulated Mast)伸展臂参数进行了对比分析.

五轮铰接式月球机器人的运动学建模

本文为在有壕沟、台阶和斜坡的复杂三维地形上行驶的轮式移动机器人提出了一种新的运动学建模方法 :切平面拼接法 .该方法的主要思想是用机器人在不同时刻不同斜面上的运动学模型组成机器人在崎岖不平地面上行驶的复合运动学模型 .该建模方法简单 ,建模的精确性可以控制 .作者用该方法建立了五轮铰接式月球机器人 (FWAL R)在崎岖不平地面上行驶的正向和逆向运动学模型 ,为 FWAL