四轮底盘转向方式对工作行程率影响的研究

实现四轮底盘小半径转弯,提高小地块工作行程率可提高农业机械的作业效率。通过对现有的四轮拖拉机在小地块作业时转弯半径、地头宽度对空行时间的影响分析,得出提高小地块空行时间的关键是底盘要具有转弯半径小、不需要倒车便可直接驶入下一畦的转向形式。作者认为前桥摆转转向方式四驱底盘更加适合小地块作业。该底盘在转向时,通过控制前桥驱动轮的转动,使前桥主动围绕着前桥中心点的转向装置转动,带动底盘以任意角度转向。通过将前桥摆转转向式底盘的工作行程率与偏转式底盘相比较,证明前桥摆转转向底盘更能提高小地块工作行程率。

前桥摆转转向式四轮底盘液压驱动系统方案优化设计的研究

前桥摆转四轮底盘是一种可实现小转弯半径的底盘。在转向时,通过控制前桥驱动轮的转动,使前驱动桥主动围绕着转向装置转动,可以带动底盘以任意角度转向。根据摆转式四轮底盘的功能要求确定了行走开式液压系统的技术方案,针对摆转式四轮底盘的前轮差速转向的特性提出了走开式液压系统的主要功能模块,进而得出适合前桥摆转转向底盘的前轮的控制方式,为后续的摆转式四轮底盘液压系统设计计算方法和元件选型计算过程提供依据。

前桥摆转式四轮底盘转向系统的转向机理研究

四轮底盘在小地块水田作业时,减少地头空行转弯时间是提高作业时间利用率的重要环节。为实现四轮底盘小半径转弯,以提高水田播插底盘作业率为主要研究目标,对四轮底盘在90°、180°等不同转弯形式下进行分析,得出适合小地块水稻播插作业时以较小转弯半径的转弯方式;前桥摆转四轮底盘在转向时,通过控制前桥驱动轮的转动,使前驱动桥主动围绕着转向装置转动,可以带动底盘以任意角度转向。采用ADAMS软件对四轮底盘后轮轨迹进行模拟,在确保后轮完全不吃入已完成作业区的倒U转弯方式的情况下,提出设计前桥摆转式四轮底盘转向系统的可行性。

前桥摆转转向式四驱底盘结构形状指数的优化

前桥摆转转向式四驱底盘可直接转入下一畦作业,提高了小地块工作行程率,在地头宽度小于等于1个作业宽度时,更有利于机耕过程中的转向操作。为此,通过ADAMS软件仿真,以最小地头宽度为目标对底盘结构参数进行了优化。仿真结果表明,底盘在作业过程中从一畦进入地头直接转入相邻的下一畦时,后内侧轮基本上不吃入上一畦,最小地头宽度与长宽比成反比。在底盘转向时行走轮不干涉后悬挂农具的前提下,底盘最小的理论长宽比应为0.5:1。但由于底盘长宽比受行走轮直径、轮宽及重心的影响,底盘的合理长宽比值范围需趋近于理论长宽比。当机具作业宽幅大于等于机具轮宽时,可直接做倒U形转向;否则采用"4"和歪梨形组合掉头转向,实现地头宽度等于1个作业幅宽的转向。

Mecanum轮底盘坡道行驶的运动学研究

Mecanum轮底盘可以通过各轮组不同转速及转向的矢量叠加,使底盘具有灵活的运动特性,因此在AGV等移动机器人上获得了广泛的应用,但同样是由于其特殊的结构特点,使得以该种车轮作为驱动轮的底盘更多的是应用于平整路面上,限制了Mecanum轮的应用和推广。本文以常见的坡道为例,结合Mecanum轮受力及四轮式底盘的运动学和动力学分析,使用Adams软件进行了运动学仿真,对Mecanum轮底盘坡道行驶的运动学特性及其影响因素进行了研究,并进行了实物试验验证,证明了本文理论分析的正确性。

全轮转向的四轮移动机器人的运动控制分析

为了得到运动平稳和驱动效率高的轮式移动机器人,文章主要对全轮转向移动机器人的四轮布置和控制进行了理论研究,结合各轮转角布局方式,对全轮转向移动机器人进行了数学建模和运动学分析,得出系统在各种运动状态下的传递函数,结合阿克曼转向原理,实现了全轮转向移动机器人在不“打滑”情况下的全向运动。