基于运动约束的拖挂式自行车机构自由度数分析

为解决现有两轮自行车机构负载能力不足的问题,通过u形块挂接一组以上挂接车架和车轮的新型自行车机构,研发提出一种以自行车为牵引车,为了解这种具有约束区域无限制的机构是否需要无限控制量的问题,对系统进行了自由度分析。采用广义数学归纳法和传统G-K法相结合,对挂接k+1节的自行车机构进行自由度计算;对于计算中的运动约束数量,采用相对运动原理寻找系统的运动约束方程。计算结果表明,多节拖挂式自行车机构自由度与挂接车节数的数量无关,始终为3。虚拟样机仿真和物理样机实验结果均表明,运动约束关系曲线的计算值与测量值基本一致,验证了运动约束分析与机构自由度计算的准确性。