行星輪式爬樓輪椅的驅動方案及運動仿真
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樓(lou)輪椅(yi)的(de)(de)運(yun)動(dong)過(guo)程(cheng),指(zhi)出(chu)了(le)當前爬樓(lou)輪椅(yi)存在(zai)的(de)(de)不足,并提(ti)(ti)出(chu)了(le)一種(zhong)采用同心軸達到不同驅(qu)動(dong)方(fang)式的(de)(de)驅(qu)動(dong)方(fang)案(an),可(ke)以使輪椅(yi)更穩(wen)定(ding)地提(ti)(ti)升爬樓(lou)運(yun)動(dong)。使用CATLA軟件進行(xing)了(le)結構的(de)(de)設(she)計以及運(yun)動(dong)仿真(zhen)模擬,驗(yan)證(zheng)了(le)設(she)計方(fang)案(an)的(de)(de)可(ke)行(xing)性。
? 研(yan)究人員(yuan)對(dui)(dui)爬(pa)樓(lou)輪(lun)(lun)椅以(yi)及越(yue)障機構的(de)研(yan)究已經有100多年,也先后提(ti)出了(le)(le)很多種方案,常見的(de)有履帶式、行星輪(lun)(lun)式和(he)腿足(zu)式。通常,履帶式輪(lun)(lun)椅體(ti)積龐大且由于原理上(shang)的(de)缺陷,容(rong)易造(zao)成(cheng)(cheng)對(dui)(dui)樓(lou)梯臺階的(de)損壞;腿足(zu)式通常也比較復雜,且控制系(xi)統繁瑣,行星輪(lun)(lun)式原理簡單,容(rong)易提(ti)升。現在在行星輪(lun)(lun)式爬(pa)樓(lou)輪(lun)(lun)椅方面的(de)研(yan)究已經取得了(le)(le)不少的(de)成(cheng)(cheng)果(guo)。對(dui)(dui)軌(gui)道式機械爬(pa)樓(lou)裝置進行了(le)(le)有益的(de)探索。
智能機器人輪式行走齒輪箱驅動原理
協助AGV控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)的完成(控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)包括:地面(上位)控(kong)(kong) 制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)及車(che)載(下位)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)),其中,地面控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)指(zhi) AGV系(xi)統(tong)的固(gu)定設(she)備,主(zhu)要負責(ze)任務分配(pei),車(che)輛(liang)調度,路 徑(線)管理(li),交通管理(li),自動充電等功(gong)能(neng);車(che)載控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong) 在收到上位系(xi)統(tong)的指(zhi)令(ling)后,負責(ze)AGV的導航(hang)計(ji)算,導引實 現(xian),車(che)輛(liang)行走,裝卸操作(zuo)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。
舵輪采用電磁剎車,斷電抱死,也可手 動(dong)釋放。
兩個(ge)驅(qu)(qu)(qu)動電機(ji)分(fen)別控制左(zuo)后驅(qu)(qu)(qu)動輪(lun)和(he)右后驅(qu)(qu)(qu)動輪(lun),使機(ji)器(qi)人能(neng)夠更好的完成轉向任務,同時在(zai)裝(zhuang)置上(shang)安(an)裝(zhuang)了(le)超 聲測距傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)紅(hong)外避障(zhang)傳(chuan)感(gan)器(qi),使得機(ji)器(qi)人在(zai)行(xing)(xing)走時能(neng)夠發現前方的障(zhang)礙物,提(ti)前轉向躲避,解(jie)決(jue)輪(lun)式移動機(ji) 器(qi)人的拐彎躲避障(zhang)礙物能(neng)力(li)差的問題。基于(yu)現場試驗和(he)理論分(fen)析,爬坡能(neng)力(li)差主要是由于(yu)驅(qu)(qu)(qu)動系統驅(qu)(qu)(qu)動力(li)不(bu)足(zu)導(dao)(dao)致(zhi)的。而導(dao)(dao)致(zhi)驅(qu)(qu)(qu)動力(li)不(bu)足(zu)的原(yuan)因多是設計階(jie)段選用的直線導(dao)(dao)軌摩(mo)擦(ca)因數太(tai)過于(yu)理想化(hua),為解(jie)決(jue)系統負(fu)載加大(da)后,其導(dao)(dao)軌的摩(mo)擦(ca)因數變化(hua),我(wo)們的行(xing)(xing)星 齒輪(lun)箱結構(gou)擁有二級、三級、四級驅(qu)(qu)(qu)動變化(hua)可根(gen)據智能(neng)機(ji)器(qi)人的行(xing)(xing)走驅(qu)(qu)(qu)動馬(ma)達的設計需求(qiu)更換(huan)減速比及(ji)調整齒 輪(lun)箱的輸(shu)入轉速及(ji)力(li)矩(ju)。