采用平衡摇臂悬架的移动平台稳定性分析

设计了一种带平衡摇臂悬架且具备变轮距变地隙功能的移动平台(VII-HPC)。在传统分析的基础上,针对平台的变地隙、变轮距和变姿态工况进行了研究,总结出质心高度变化趋势、侧滑和侧翻、纵滑和纵翻的计算公式、边界条件和相应曲线,并对横向行驶变姿态工况下平台的稳定性作了分析和评价,同时通过对采用平衡摇臂悬架结构的平台与普通拖拉机的稳定性对比仿真,验证了其稳定性。

行星探测车被动摇臂悬架的研究与发展

悬架是行星探测车移动系统的关键部件,对其移动性能有直接影响。悬架设计是行星探测车移动系统研究的重点和热点问题之一。被动摇臂悬架具有诸多优点,是目前行星探测车移动系统广泛采用的一种悬架形式。对国内外行星探测车被动摇臂悬架的研究状况进行了概述,对其优缺点进行了分析,对摇臂摆杆悬架进行了分类和详细介绍。最后,提出了被动摇臂悬架设计要求,指出了其发展趋势,旨在为我国月球探测车悬架的开发提供借鉴和启示。

为月球车低能耗越障的摇臂悬架参数多目标优化

为满足月球车能耗低、重量轻的使用要求,基于月球车的越障工况,以各驱动电机能量消耗为目标函数,对月球车的摇臂悬架参数进行了优化,并建立了摇臂悬架参数模型。分析了月球车越障通过性条件,建立了悬架参数多目标优化的数学模型。采用极大极小值法,将多目标函数统一成单目标函数,利用序列二次规划法(SQP)进行优化分析,得到了悬架参数的优化值。结果表明,越障时电机能量消耗明显降低。

平衡摇臂悬架步履复合式移动机器人稳定性分析

为解决移动机器人稳定性问题,对一种具有平衡摇臂悬架的步履复合式移动机器人进行研究。首先分析了平衡摇臂悬架机构的原理和结构。其次,针对斜坡路面变姿态,建立了纵翻和侧倾的数学模型。最后,针对单侧腿越障、变地隙工况进行了研究,对带有平衡摇臂悬架结构的机器人和普通的移动机器人的稳定性进行仿真和对比分析。分析结果表明,带有平衡摇臂悬架的机器人稳定性明显高于普通移动机器人。

摇臂探测车悬架多工况拓扑结构优化设计

为减轻探测车的悬架重量,保证足够大的刚度,基于变密度法对摇臂悬架进行了结构拓扑优化设计.对摇臂和摆杆的载荷工况和边界条件进行了简化,选取3种极限受载情况进行了准静力学分析,确定了优化时的各工况载荷.以最小柔度为目标函数,体积分数为约束条件,利用Hyperworks软件分别对摇臂和摆杆进行了多工况结构拓扑优化设计.依据体积分数为0.2的最优拓扑结构,并考虑探测车的几何通过性及悬架的工艺性要求,进行了摇臂和摆杆的结构设计.用MSC.Nastran软件对设计结果进行了有限元分析.结果表明,刚度和强度均满足设计要求,证明了悬架结构设计的合理性.

平衡摇臂式悬架车辆转向机构设计方法

针对平衡摇臂式悬架车辆无法布置传统的转向梯形机构的问题,提出了一种由空间连杆机构组成的机械式转向传动方案。应用空间函数发生机构的综合原理建立了转向机构的转角关系模型。基于非线性规划遗传算法研究转向机构优化设计方法,并综合考虑两侧转向轮的转角关系、角传动比以及传动角等因素,设计了遗传算法适应度函数。以一款具有平衡摇臂底盘的车辆为实例进行了该转向机构的优化设计。研究结果表明:安装该转向传动机构的车辆,在转向时两侧的转向轮与理想的阿克曼转角关系相比,最大误差不超过1.5°,角传动比在0.72~0.75波动,最小传动角为64.3°。

基于越障性能的六轮摇臂式月球探测车悬架尺寸优化设计

为提高探测车的越障性能,在已有六轮摇臂式月球探测车的准静力学模型的基础上,分别建立了探测车两个前轮、中轮和后轮单独爬越垂直障碍的准静力学模型,并将越障过程中的摇臂摆角引入模型。以此模型为基础、以最大越障高度为目标函数,对探测车的摇臂式悬架尺寸进行优化,实现探测车越障性能的提高。利用Adams对优化结果进行仿真验证,验证准静力学模型准确性和优化结果的正确性。

摇臂式车辆轴间刚度阻尼对平顺性影响分析

车辆良好的行驶平顺性对减轻乘员的疲劳,降低运输过程中所受动载荷具有重要意义。对采用摇臂式悬架的三轴式车辆平顺性进行研究,根据整车参数,在Adams/View中建立车辆的整车动力学模型,并构建D级随机路面,在一定车速下对其行驶平顺性进行分析,初步验证了初始的悬架设计参数对车辆相关平顺性要求的满足情况。通过改变车辆各轴的悬架刚度和阻尼参数,分析车辆前中后三轴的刚度和阻尼的变化对整车平顺性的影响规律。结果表明,中间轴的刚度和阻尼变化对整车平顺性影响较小,通过对比,前轴和后轴的刚度阻尼变化对整车平顺性影响相对较大。

利用传统拖拉机改制的四驱移动底盘单侧越障性能分析

针对于目前丘陵山区等复杂地形设计了一种利用传统拖拉机改制的带有平衡摇臂悬架的路面自适应四驱移动底盘;首先介绍了移动底盘整体的设计思路与底盘构成;然后,对平衡摇臂悬架结构组成进行介绍,通过分析平衡摇臂悬架的运动学原理和理论计算,得到移动底盘在稳定状态下的单侧越障最大理论高度;最后,对此结构的移动底盘与传统拖拉机底盘进行单侧越障稳定性仿真分析对比,证明了此移动底盘具有良好的越障稳定性,满足丘陵山区的使用要求。

浅海轮式作业型ROV结构设计及分析

适用于浅海水域复杂地形的作业型水下遥操作机器人是浅海油气高效、低成本开发的关键技术之一。提出了一种新型摇臂悬架轮式ROV构型,设计了本体结构和浮力单元;利用建立的摇臂悬架数学模型对悬架的力学性能和越障能力进行了计算。建立了轮式ROV的运动学和动力学模型,分析了复杂地形工况下的抗倾覆能力和抓地性能。结果表明,新型摇臂轮式ROV的悬架结构满足冲击载荷的强度要求,垂直台阶的越障能力为427 mm,通过凹坑时载体的最大侧倾角小于0.5°,各轮附着力均值保持在85N以上,通过性能较好。

嫦娥三号巡视器移动设计与实现

嫦娥三号巡视器移动分系统需适应低重力,大温差,超高真空以及带电月尘等空间及月表环境,并承载多种科学载荷进行月表巡视.阐述嫦娥三号移动分系统的任务需求,进行移动分系统原理设计,及其驱动机构,差动机构,车轮与防尘密封圈等组件的结构设计;建立移动分系统数字样机并进行静力学,动力学与热分析及优化;对移动分系统及其组件进行模拟月面环境下的爬坡,越障,脱困和防尘密封等地面模拟试验;嫦娥三号巡视器自2013年12月15日登上月面,经受2个月球昼夜的严酷月面环境考验,已行进100多米.