车辆方向盘自主回正系统机械部分的建模与分析

为验证车辆静态下方向盘自主回正系统中机械结构部分设计的可行性,本课题采用SolidWorks对车轮以及电动助力转向系统中(EPS)的(齿轮齿条)转向器进行三维建模分析,计算出了车辆方向盘自主回正状态下横拉杆至少要提供228.58 Nm的转向力矩,通过力矩公式可得齿轮齿条扭矩为18.10 Nm,再对其进行有限元分析,得出该齿轮齿条在相应扭矩作用下的最大应力值为7.575e 08 Pa,最大位移量为3.194e−01 mm,最大应变量为1.896e−03,均在可承受范围内,故该设计是合理的。

基于改进粒子群优化六自由度机械臂时间轨迹规划

在运动学限制的框架下,六自由度工业机器人采用标准的粒子群优化算法进行时间优化时,往往容易陷入局部最优解的困境。针对这一挑战,本研究提出了一种新型的多生境自适应变异粒子群优化算法(MNAM-PSO)以实现时间最优的轨迹规划。为了降低粒子陷入局部最优的风险,本研究从粒子的初始随机分布入手,通过采用多生境策略来分散粒子的起始位置,并结合扰动机制对每次迭代后的最优全局粒子进行变异处理。每一次变异的界限都与粒子各维度中的最小值相关联,从而形成了一种自适应的变异策略。在此基础上,本研究还采用了“3-5-3”混合多项式插值方法进行轨迹规划,并在MATLAB仿真环境中实现了机器人关节轨迹的拟合。实验结果显示,MNAM-PSO算法能够确保机器人在运动中的速度和加速度平滑无突变,相较于传统粒子群算法,规划时间缩短了大约10.9%,从而证明了该改进算法的优越性、有效性和实用性。