規(guī);i場巡檢機器人底盤設計與試驗
發(fā)布時間:2021-01-07 05:54
為適應規(guī);i場過道狹窄、道路縱橫多的特點,設計一款適合在規(guī)模豬舍環(huán)境內(nèi)進行自主機器巡檢作業(yè)的底盤結(jié)構(gòu);邴溈思{姆輪開發(fā),采用鋁型材作為支撐框架,設計獨立減震懸架系統(tǒng),試制底盤結(jié)構(gòu)樣機;對底盤結(jié)構(gòu)進行運動學分析;并采用有限元仿真技術(shù)對底盤支撐框架進行計算。結(jié)果表明,在設定的滿載狀態(tài)下,最大變形發(fā)生在底盤框架頂部,總變形量為7.15×10-3 mm;底盤框架最大等效彈性應變?yōu)?.86×10-5;底盤框架的最大等效應力發(fā)生在頂部鋁型材相連處,為5.42×106 N/m2。針對底盤結(jié)構(gòu)的減震性能進行對比試驗,得到不同底盤形式的震動信號,對數(shù)據(jù)信息進行挖掘分析,驗證所設計的底盤結(jié)構(gòu)的減震性能。該底盤結(jié)構(gòu)方案為行走式畜禽養(yǎng)殖環(huán)境巡檢機器設計提供參考。
【文章來源】:中國農(nóng)機化學報. 2020,41(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
連續(xù)相對路面行駛試驗
豬場巡檢機器人底盤主要由鋁型材支撐框架、獨立減震懸架系統(tǒng)、驅(qū)動電機、聯(lián)軸器、麥克納姆輪等組成,如圖1所示。其中,獨立減震懸架系統(tǒng)包含減震彈簧、電機機架、合頁等。采用四輪的底盤布置形式,車輪選用麥克納姆輪。麥克納姆輪主要是由主體輪架和各個滾子構(gòu)成,滾子與車輪的周線方向相切,夾角一般為45°。通常將4個麥克納姆輪安裝在機器人底盤上,依靠每個車輪的不同旋轉(zhuǎn)方向的不同組合來使機器人實現(xiàn)多種平移運動的方式。底盤的外形尺寸參數(shù)如表1所示。四麥克納姆輪的底盤,能夠使豬場巡檢移動機器人更加靈活地移動,實現(xiàn)在水平面上的全方位移動,良好的適應豬場環(huán)境內(nèi)過道狹小,且道路縱橫多、需要經(jīng)常轉(zhuǎn)向的特點。表1 豬場巡檢機器人底盤外形尺寸參數(shù)Tab. 1 Dimension parameters of pig farm inspection platform chassis 參數(shù) 數(shù)值 長度/mm 482 寬度/mm 40 高度/mm 143 左右輪距/mm 270 前后軸距/mm 382 離地高度/mm 33
表3 選用鋁型材參數(shù)Tab. 3 Profile parameter 參數(shù) 數(shù)值/類型 參數(shù) 數(shù)值/類型 材質(zhì) 鋁(6063—T5) 截面形態(tài) 四面槽 工藝 陽極氧化 槽寬/mm 5.8 線密度/(g·m-1) 1 450 底孔數(shù) 1 截面寬/mm 20 底孔直徑/mm 5 截面高/mm 20 集合慣性/cm4 9.25 截面比 1∶1 截面慣性/cm4 4.862.2 電機選擇和電機機架設計
【參考文獻】:
期刊論文
[1]農(nóng)用車柔性底盤姿態(tài)切換參數(shù)對切換精度與時間的影響及其優(yōu)化[J]. 李翊寧,郭康權(quán),陳文強,瞿濟偉,高華. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2019(05)
[2]無刷直流電機無位置傳感器檢測電路分析[J]. 周翔宇,陳少華,宋言明,祝連慶. 微電機. 2019(02)
[3]果園多功能動力底盤設計與試驗[J]. 郝朝會,楊學軍,劉立晶,尹素珍,劉淑萍,趙金輝. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2018(12)
[4]規(guī)模化養(yǎng)豬場典型沼氣工程各排放節(jié)點氨排放特征研究[J]. 劉波,劉筱,韓宇捷,杜薇,高巖,曾杰亮,關雷,童儀,范軍旗,楊越,李文靜,何斐,王文林. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2018(23)
[5]農(nóng)用柔性底盤模式切換控制參數(shù)試驗與優(yōu)化[J]. 瞿濟偉,郭康權(quán),李翊寧,宋樹杰,高華,周偉. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2018(09)
[6]農(nóng)業(yè)智能巡檢小車的設計[J]. 張世昂,付根平. 中國農(nóng)機化學報. 2018(04)
[7]溫室作業(yè)用柔性底盤試驗樣機的設計[J]. 李翊寧,周偉,宋樹杰,瞿濟偉,周福陽,郭康權(quán). 農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(19)
[8]全向移動機器人控制系統(tǒng)設計與實驗研究[J]. 呂川,錢鈞,胡桐,訾斌. 現(xiàn)代制造工程. 2016(01)
[9]噴霧機噴桿有限元模態(tài)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 邱白晶,何耀杰,盛云輝,尹振華,鄧武清. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2014(08)
[10]一種履帶式全方位移動平臺的設計與運動學分析[J]. 黃濤,張豫南,田鵬,顏南明,張健. 機械工程學報. 2014(21)
碩士論文
[1]四輪移動小車設計及研究[D]. 蔡韶峰.安徽工程大學 2018
[2]Mecanum輪移動機器人結(jié)構(gòu)設計及導航控制研究[D]. 徐鋒.西安理工大學 2017
[3]Mecanum輪式全向移動平臺減振技術(shù)的研究[D]. 楊霖.大連交通大學 2016
[4]變電站智能巡檢車關鍵技術(shù)研究[D]. 楊磊.蘭州大學 2016
本文編號:2962039
【文章來源】:中國農(nóng)機化學報. 2020,41(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
連續(xù)相對路面行駛試驗
豬場巡檢機器人底盤主要由鋁型材支撐框架、獨立減震懸架系統(tǒng)、驅(qū)動電機、聯(lián)軸器、麥克納姆輪等組成,如圖1所示。其中,獨立減震懸架系統(tǒng)包含減震彈簧、電機機架、合頁等。采用四輪的底盤布置形式,車輪選用麥克納姆輪。麥克納姆輪主要是由主體輪架和各個滾子構(gòu)成,滾子與車輪的周線方向相切,夾角一般為45°。通常將4個麥克納姆輪安裝在機器人底盤上,依靠每個車輪的不同旋轉(zhuǎn)方向的不同組合來使機器人實現(xiàn)多種平移運動的方式。底盤的外形尺寸參數(shù)如表1所示。四麥克納姆輪的底盤,能夠使豬場巡檢移動機器人更加靈活地移動,實現(xiàn)在水平面上的全方位移動,良好的適應豬場環(huán)境內(nèi)過道狹小,且道路縱橫多、需要經(jīng)常轉(zhuǎn)向的特點。表1 豬場巡檢機器人底盤外形尺寸參數(shù)Tab. 1 Dimension parameters of pig farm inspection platform chassis 參數(shù) 數(shù)值 長度/mm 482 寬度/mm 40 高度/mm 143 左右輪距/mm 270 前后軸距/mm 382 離地高度/mm 33
表3 選用鋁型材參數(shù)Tab. 3 Profile parameter 參數(shù) 數(shù)值/類型 參數(shù) 數(shù)值/類型 材質(zhì) 鋁(6063—T5) 截面形態(tài) 四面槽 工藝 陽極氧化 槽寬/mm 5.8 線密度/(g·m-1) 1 450 底孔數(shù) 1 截面寬/mm 20 底孔直徑/mm 5 截面高/mm 20 集合慣性/cm4 9.25 截面比 1∶1 截面慣性/cm4 4.862.2 電機選擇和電機機架設計
【參考文獻】:
期刊論文
[1]農(nóng)用車柔性底盤姿態(tài)切換參數(shù)對切換精度與時間的影響及其優(yōu)化[J]. 李翊寧,郭康權(quán),陳文強,瞿濟偉,高華. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2019(05)
[2]無刷直流電機無位置傳感器檢測電路分析[J]. 周翔宇,陳少華,宋言明,祝連慶. 微電機. 2019(02)
[3]果園多功能動力底盤設計與試驗[J]. 郝朝會,楊學軍,劉立晶,尹素珍,劉淑萍,趙金輝. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2018(12)
[4]規(guī)模化養(yǎng)豬場典型沼氣工程各排放節(jié)點氨排放特征研究[J]. 劉波,劉筱,韓宇捷,杜薇,高巖,曾杰亮,關雷,童儀,范軍旗,楊越,李文靜,何斐,王文林. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2018(23)
[5]農(nóng)用柔性底盤模式切換控制參數(shù)試驗與優(yōu)化[J]. 瞿濟偉,郭康權(quán),李翊寧,宋樹杰,高華,周偉. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2018(09)
[6]農(nóng)業(yè)智能巡檢小車的設計[J]. 張世昂,付根平. 中國農(nóng)機化學報. 2018(04)
[7]溫室作業(yè)用柔性底盤試驗樣機的設計[J]. 李翊寧,周偉,宋樹杰,瞿濟偉,周福陽,郭康權(quán). 農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(19)
[8]全向移動機器人控制系統(tǒng)設計與實驗研究[J]. 呂川,錢鈞,胡桐,訾斌. 現(xiàn)代制造工程. 2016(01)
[9]噴霧機噴桿有限元模態(tài)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 邱白晶,何耀杰,盛云輝,尹振華,鄧武清. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2014(08)
[10]一種履帶式全方位移動平臺的設計與運動學分析[J]. 黃濤,張豫南,田鵬,顏南明,張健. 機械工程學報. 2014(21)
碩士論文
[1]四輪移動小車設計及研究[D]. 蔡韶峰.安徽工程大學 2018
[2]Mecanum輪移動機器人結(jié)構(gòu)設計及導航控制研究[D]. 徐鋒.西安理工大學 2017
[3]Mecanum輪式全向移動平臺減振技術(shù)的研究[D]. 楊霖.大連交通大學 2016
[4]變電站智能巡檢車關鍵技術(shù)研究[D]. 楊磊.蘭州大學 2016
本文編號:2962039
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