行星輪式爬樓輪椅的傳動方案及運動仿真
爬樓輪椅按照原理劃分為幾種,包括履帶式,行星輪式和腿足式等。主要分析了行星輪式爬(pa)(pa)樓輪(lun)(lun)椅的運動過程(cheng),指出了當前爬(pa)(pa)樓輪(lun)(lun)椅存在的不(bu)足,并提出了一種采用(yong)(yong)同(tong)心軸達到(dao)不(bu)同(tong)傳(chuan)動方(fang)式的傳(chuan)動方(fang)案(an),可(ke)以使輪(lun)(lun)椅更穩定地(di)實(shi)現爬(pa)(pa)樓運動。使用(yong)(yong)CATLA軟件進行(xing)了結(jie)構的設(she)計(ji)以及運動仿真(zhen)模(mo)擬,驗證了設(she)計(ji)方(fang)案(an)的可(ke)行(xing)性(xing)。
? 研究人員對(dui)爬(pa)樓(lou)輪(lun)(lun)椅以及越障機構(gou)的研究已經(jing)(jing)有100多年,也先后(hou)提出了很多種方案,常見的有履帶式(shi)(shi)(shi)、行(xing)星(xing)(xing)輪(lun)(lun)式(shi)(shi)(shi)和腿足(zu)式(shi)(shi)(shi)。通常,履帶式(shi)(shi)(shi)輪(lun)(lun)椅體(ti)積龐大且由(you)于原理(li)上的缺(que)陷,容易造成對(dui)樓(lou)梯臺階的損壞;腿足(zu)式(shi)(shi)(shi)通常也比較(jiao)復雜,且控制系統繁瑣,行(xing)星(xing)(xing)輪(lun)(lun)式(shi)(shi)(shi)原理(li)簡單,容易實現。現在(zai)在(zai)行(xing)星(xing)(xing)輪(lun)(lun)式(shi)(shi)(shi)爬(pa)樓(lou)輪(lun)(lun)椅方面的研究已經(jing)(jing)取得了不(bu)少的成果。對(dui)軌道(dao)式(shi)(shi)(shi)機械爬(pa)樓(lou)裝置進行(xing)了有益(yi)的探索。
智能機器人輪式行走齒輪箱傳動原理
協助AGV控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)統(tong)的(de)完(wan)成(控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)統(tong)包括:地面(上位)控(kong) 制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)統(tong)及車(che)載(下位)控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)統(tong)),其中(zhong),地面控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)統(tong)指 AGV系(xi)(xi)統(tong)的(de)固定(ding)設備,主要負(fu)責(ze)任務(wu)分配,車(che)輛(liang)調(diao)度,路 徑(線)管理,交(jiao)通管理,自動充電等功(gong)能(neng);車(che)載控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)統(tong) 在收到上位系(xi)(xi)統(tong)的(de)指令(ling)后,負(fu)責(ze)AGV的(de)導航(hang)計算,導引(yin)實 現,車(che)輛(liang)行走,裝卸操作等功(gong)能(neng)。
機器人輪式行走驅動部分采用直流電 機和38mm行星齒輪箱組合,反對稱安 裝方式。這種方式可以在使輪對同軸, 提供較大動力 (通常電機外形尺寸和 功率成一定比例)的情況下,減輕減速 機輸出軸受力點,大大縮短輪距,節約 空間,以使機器人體積小型化。
由于采用這種安裝方式,電機的選擇就 可比較廣泛,兆威用38mm金屬減速電 機的作用可以提升扭矩,減小轉速,也 可以利用之間的摩擦自鎖在需要停止 時起到剎車作用,同時延長軸距以滿足 輪對安裝需要。
舵輪采用電(dian)磁剎車,斷電(dian)抱死,也可手 動釋放。
兩個驅(qu)(qu)動(dong)(dong)電機分別控制左后(hou)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)輪(lun)和(he)右后(hou)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)輪(lun),使機器(qi)(qi)(qi)人(ren)能(neng)夠更(geng)(geng)好(hao)的(de)(de)(de)(de)完成(cheng)轉向任(ren)務,同時在裝(zhuang)置上安裝(zhuang)了超 聲(sheng)測(ce)距傳感器(qi)(qi)(qi)和(he)紅外避(bi)障傳感器(qi)(qi)(qi),使得機器(qi)(qi)(qi)人(ren)在行(xing)走(zou)時能(neng)夠發現前(qian)方的(de)(de)(de)(de)障礙物(wu),提(ti)前(qian)轉向躲避(bi),解決(jue)輪(lun)式移動(dong)(dong)機 器(qi)(qi)(qi)人(ren)的(de)(de)(de)(de)拐彎(wan)躲避(bi)障礙物(wu)能(neng)力(li)差(cha)的(de)(de)(de)(de)問(wen)題。基于現場試(shi)驗和(he)理論分析,爬坡能(neng)力(li)差(cha)主要(yao)是由于驅(qu)(qu)動(dong)(dong)系統驅(qu)(qu)動(dong)(dong)力(li)不足導(dao)致的(de)(de)(de)(de)。而導(dao)致驅(qu)(qu)動(dong)(dong)力(li)不足的(de)(de)(de)(de)原因多是設計(ji)階段選用的(de)(de)(de)(de)直線(xian)導(dao)軌(gui)摩(mo)擦因數(shu)太(tai)過于理想化,為解決(jue)系統負載加大后(hou),其導(dao)軌(gui)的(de)(de)(de)(de)摩(mo)擦因數(shu)變化,我(wo)們的(de)(de)(de)(de)行(xing)星(xing) 齒輪(lun)箱(xiang)結構擁有二級(ji)、三級(ji)、四(si)級(ji)傳動(dong)(dong)變化可(ke)根據(ju)智能(neng)機器(qi)(qi)(qi)人(ren)的(de)(de)(de)(de)行(xing)走(zou)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)馬達的(de)(de)(de)(de)設計(ji)需求更(geng)(geng)換減速比(bi)及調整(zheng)齒 輪(lun)箱(xiang)的(de)(de)(de)(de)輸入轉速及力(li)矩。