無(wú)人地面車輛（UGV）具有機(jī)動(dòng)性和適應(yīng)性好、越障能力強(qiáng)、可在極端環(huán)境下執(zhí)行任務(wù)及高度智能化等優(yōu)點(diǎn),在軍事及民用領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。無(wú)人地面車輛的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)形式多樣,主要分為輪式、腿式和輪/腿混合式、履帶式、輪/履混合式、輪/履/腿混合式。輪腿復(fù)合式結(jié)構(gòu)既有輪式的高機(jī)動(dòng)性又有腿式的良好越障性能,對(duì)復(fù)雜地形有良好適應(yīng)能力且承載能力強(qiáng),能很好完成特定任務(wù),具有重要的研究意義。但目前輪腿復(fù)合式UGV多為轉(zhuǎn)動(dòng)式擺臂,通過(guò)在擺臂上端鉸接點(diǎn)處直接安裝驅(qū)動(dòng)電機(jī)來(lái)控制,在鉸接點(diǎn)處的載荷較大,且車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力傳遞路線較長(zhǎng),動(dòng)力在傳遞過(guò)程中易損失,其在承載能力、適應(yīng)性、載荷分布和穩(wěn)定性等方面仍存在許多問(wèn)題。本論文基于目前輪腿式結(jié)構(gòu)的不足,同時(shí)考慮復(fù)雜環(huán)境對(duì)UGV的重要需求,結(jié)合UGV平面運(yùn)動(dòng)學(xué)、轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)與機(jī)構(gòu)學(xué)理論基礎(chǔ),提出并研制了一款新型輪腿復(fù)合式全輪驅(qū)動(dòng)且具有一定越障能力、機(jī)械傳動(dòng)穩(wěn)定性及適應(yīng)性好的UGV。該UGV擺臂為移動(dòng)式擺臂,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,同時(shí)具有6輪6腿且左右對(duì)稱,輪腿均采用模塊化設(shè)計(jì),前后輪腿間可實(shí)現(xiàn)互換,驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)齒輪齒條帶動(dòng)擺臂運(yùn)動(dòng),使輪腿上端鉸接點(diǎn)可移動(dòng)同時(shí)載荷分布更合理。圍繞該U... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
        1.1.1 課題研究背景
        1.1.2 課題研究意義
    1.2 UGV研究現(xiàn)狀
        1.2.1 UGV國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 UGV國(guó)外研究現(xiàn)狀
    1.3 UGV重點(diǎn)研究方向和內(nèi)容
        1.3.1 UGV路徑規(guī)劃現(xiàn)狀
        1.3.2 UGV越障及運(yùn)動(dòng)學(xué)分析研究現(xiàn)狀
    1.4 UGV目前存在的問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)
        1.4.1 UGV目前存在的問(wèn)題
        1.4.2 UGV發(fā)展趨勢(shì)
    1.5 本論文主要研究?jī)?nèi)容
2 UGV機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 UGV機(jī)械結(jié)構(gòu)方案選擇
    2.3 UGV總體機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)
    2.4 UGV總體機(jī)構(gòu)組成
        2.4.1 UGV車架
        2.4.2 UGV齒輪齒條及導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)
        2.4.3 UGV擺臂結(jié)構(gòu)及減振模塊
        2.4.4 UGV車輪結(jié)構(gòu)
    2.5 UGV驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)
        2.5.1 UGV車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)選型
        2.5.2 UGV擺臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)選型
    2.6 本章小結(jié)
3 UGV運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析
    3.1 引言
    3.2 UGV平面運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    3.3 UGV轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        3.3.1 同向差速運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        3.3.2 反向差速運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    3.4 UGV轉(zhuǎn)向動(dòng)力學(xué)分析
        3.4.1 UGV轉(zhuǎn)向受力分析
        3.4.2 UGV轉(zhuǎn)向動(dòng)力學(xué)分析
    3.5 UGV越障動(dòng)作規(guī)劃
        3.5.1 通過(guò)垂直障礙動(dòng)作規(guī)劃
        3.5.2 通過(guò)壕溝動(dòng)作規(guī)劃
    3.6 UGV運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真分析
        3.6.1 虛擬樣機(jī)技術(shù)簡(jiǎn)介
        3.6.2 ADAMS仿真軟件簡(jiǎn)介
        3.6.3 UGV虛擬樣機(jī)模型創(chuàng)建
        3.6.4 UGV仿真分析
        3.6.5 UGV懸架系統(tǒng)仿真分析
    3.7 本章小結(jié)
4 UGV控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 UGV控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
        4.2.1 UGV直線行駛控制設(shè)計(jì)
        4.2.2 UGV轉(zhuǎn)向行駛控制設(shè)計(jì)
    4.3 UGV控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
        4.3.1 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)軟件簡(jiǎn)介
        4.3.2 運(yùn)動(dòng)控制程序設(shè)計(jì)
    4.4 UGV控制系統(tǒng)硬件選型設(shè)計(jì)
        4.4.1 運(yùn)動(dòng)控制板
        4.4.2 驅(qū)動(dòng)器選型
        4.4.3 傳感器選型
        4.4.4 蓄電池選型
    4.5 UGV控制系統(tǒng)硬件組成單元
        4.5.1 電機(jī)控制單元
        4.5.2 紅外遙控單元
        4.5.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元及執(zhí)行單元
        4.5.4 控制板OLED簡(jiǎn)介
    4.6 本章小結(jié)
5 UGV調(diào)試與試驗(yàn)
    5.1 引言
    5.2 UGV初步調(diào)試與運(yùn)行
    5.3 UGV垂直障礙試驗(yàn)
    5.4 UGV壕溝試驗(yàn)
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 本論文工作總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
    A 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
    B 作者在攻讀學(xué)位期間取得的科研成果目錄
    C 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]履帶車輛差速轉(zhuǎn)向載荷比受軟土地面條件影響的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王洪濤.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]智能車輛結(jié)構(gòu)化道路單目視覺(jué)導(dǎo)航技術(shù)[D]. 王安帥.北京理工大學(xué) 2008
[3]六輪自主移動(dòng)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)建模與控制的研究[D]. 江水明.南京理工大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3183354