本文關(guān)鍵詞：拖拉機(jī)駕駛機(jī)器人換擋機(jī)械手運(yùn)動(dòng)分析

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【摘要】：針對(duì)小型四輪農(nóng)用拖拉機(jī)變速箱換擋阻力呈現(xiàn)時(shí)變、非線性特性,且換擋后需要松開(kāi)換擋桿的特殊要求,設(shè)計(jì)了拖拉機(jī)駕駛機(jī)器人換擋機(jī)械手,該機(jī)械手為關(guān)節(jié)型結(jié)構(gòu),采用D-H方法建立機(jī)械手坐標(biāo)變換矩陣,對(duì)機(jī)械手進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,并通過(guò)拉格朗日動(dòng)力學(xué)方程建立簡(jiǎn)化機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)模型。利用Solid Works建立換擋機(jī)械手虛擬樣機(jī)模型,并采用多體動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真;為保證換擋平順性,設(shè)置機(jī)械手末端執(zhí)行器與拖拉機(jī)變速桿端部間位移小于50 mm為約束條件,將換擋過(guò)程中末端執(zhí)行器抖動(dòng)速度絕對(duì)值最小作為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化,當(dāng)換擋機(jī)械手長(zhǎng)度為220.0 mm、末端高度為393.25 mm時(shí)目標(biāo)函數(shù)最優(yōu),此時(shí)機(jī)械手末端執(zhí)行器抖動(dòng)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(guò)仿真初步驗(yàn)證了所提機(jī)械手參數(shù)優(yōu)化及所建模型的合理性和科學(xué)性。最后,在JINMA 300E型拖拉機(jī)上對(duì)優(yōu)化后的換擋機(jī)械手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明機(jī)械手可實(shí)現(xiàn)不同擋位的換擋動(dòng)作,平順性好,并可模擬拖拉機(jī)駕駛員換擋完成后對(duì)變速桿的松手動(dòng)作,有良好的工程和應(yīng)用價(jià)值。
【作者單位】： 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院;遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)江蘇省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 拖拉機(jī) 駕駛機(jī)器人 換擋 運(yùn)動(dòng)仿真 參數(shù)優(yōu)化
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目(51405239) 江蘇省自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目(BK20130696) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(KYZ201427) 遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)江蘇省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金項(xiàng)目(YCCK201501)
【分類(lèi)號(hào)】：TP242
【正文快照】： 引言我國(guó)拖拉機(jī)的自動(dòng)化和智能化發(fā)展相對(duì)滯后,目前學(xué)者主要研究基于多傳感器智能控制的農(nóng)用車(chē)輛自動(dòng)駕駛技術(shù),并取得了很多有價(jià)值的成果,例如北海道大學(xué)、伊利諾伊大學(xué)、愛(ài)媛大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)等研究過(guò)農(nóng)用拖拉機(jī)無(wú)人駕駛[1-3],涉及拖拉機(jī)執(zhí)行，

本文編號(hào)：658710