本文關鍵詞：拖拉機駕駛機器人換擋機械手運動分析

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【摘要】：針對小型四輪農(nóng)用拖拉機變速箱換擋阻力呈現(xiàn)時變、非線性特性,且換擋后需要松開換擋桿的特殊要求,設計了拖拉機駕駛機器人換擋機械手,該機械手為關節(jié)型結構,采用D-H方法建立機械手坐標變換矩陣,對機械手進行運動學分析,并通過拉格朗日動力學方程建立簡化機械手的動力學模型。利用Solid Works建立換擋機械手虛擬樣機模型,并采用多體動力學仿真軟件ADAMS進行運動學和動力學仿真;為保證換擋平順性,設置機械手末端執(zhí)行器與拖拉機變速桿端部間位移小于50 mm為約束條件,將換擋過程中末端執(zhí)行器抖動速度絕對值最小作為目標函數(shù)進行參數(shù)優(yōu)化,當換擋機械手長度為220.0 mm、末端高度為393.25 mm時目標函數(shù)最優(yōu),此時機械手末端執(zhí)行器抖動速度平均值較優(yōu)化前減小28.18%,位移和加速度平均值變化率分別為49.55%和52.05%,位移、速度和加速度的峰值變化率分別為60.22%、66.24%和81.66%,通過仿真初步驗證了所提機械手參數(shù)優(yōu)化及所建模型的合理性和科學性。最后,在JINMA 300E型拖拉機上對優(yōu)化后的換擋機械手進行實驗研究,實驗結果表明機械手可實現(xiàn)不同擋位的換擋動作,平順性好,并可模擬拖拉機駕駛員換擋完成后對變速桿的松手動作,有良好的工程和應用價值。
【作者單位】： 南京農(nóng)業(yè)大學工學院;遠程測控技術江蘇省重點實驗室;
【關鍵詞】： 拖拉機 駕駛機器人 換擋 運動仿真 參數(shù)優(yōu)化
【基金】：國家自然科學基金青年基金項目(51405239) 江蘇省自然科學基金青年基金項目(BK20130696) 中央高�；究蒲袠I(yè)務費專項資金項目(KYZ201427) 遠程測控技術江蘇省重點實驗室開放基金項目(YCCK201501)
【分類號】：TP242
【正文快照】： 引言我國拖拉機的自動化和智能化發(fā)展相對滯后,目前學者主要研究基于多傳感器智能控制的農(nóng)用車輛自動駕駛技術,并取得了很多有價值的成果,例如北海道大學、伊利諾伊大學、愛媛大學、華南農(nóng)業(yè)大學、中國農(nóng)業(yè)大學、南京農(nóng)業(yè)大學等研究過農(nóng)用拖拉機無人駕駛[1-3],涉及拖拉機執(zhí)行，

本文編號：658710