基于阿克曼原理的车式移动机器人运动学建模 被引量：34

1

作者 任孝平 蔡自兴 《智能系统学报》 2009年第6期534-537,共4页

基于阿克曼原理的轮式移动机器人运动学模型对于无人驾驶车辆的研究有着重要的意义.对轮式移动机器人的运动学特性进行了分析,建立了不考虑滑行、刹车等的轮式移动机器人的运动学模型.对该运动学模型引入了阿克曼约束,给出了描述机器人... 基于阿克曼原理的轮式移动机器人运动学模型对于无人驾驶车辆的研究有着重要的意义.对轮式移动机器人的运动学特性进行了分析,建立了不考虑滑行、刹车等的轮式移动机器人的运动学模型.对该运动学模型引入了阿克曼约束,给出了描述机器人运动状态的转向角、航向角和转弯半径等物理量的数学公式.最后对该运动学模型进行仿真实验,验证了所建立的运动学模型的正确性,为进一步研究轮式移动机器人提供了理论分析的基础. 展开更多

关键词 轮式移动机器人 运动学模型 阿克曼原理 转向特性

下载PDF 职称材料

多轮重型车辆转向机构的设计分析 被引量：6

2

作者 崔亚辉 刘晓琳 +2 位作者 马朝锋 周春国 聂文 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2008年第8期1052-1055,共4页

针对多轮重型车辆用中心臂连杆转向机构的设计进行了分析与研究。基于运动学原理以及车辆转向阿克曼原理,提出了该转向机构的解析设计方法,建立了等长约束方程,由切贝雪夫间隔确定了精确转向角,并编制了相应的设计计算程序,从而实现了... 针对多轮重型车辆用中心臂连杆转向机构的设计进行了分析与研究。基于运动学原理以及车辆转向阿克曼原理,提出了该转向机构的解析设计方法,建立了等长约束方程,由切贝雪夫间隔确定了精确转向角,并编制了相应的设计计算程序,从而实现了对其尺寸参数的解析求解。在此基础上,利用ADAMS仿真软件对由此设计的单相和多相转向机构分别进行了运动学仿真与转向误差分析,结果证明转向效果基本满足阿克曼原理,验证了方法的正确性。 展开更多

关键词 重型车辆 转向机构 设计 阿克曼原理

下载PDF 职称材料

基于阿克曼原理的4WID/4WIS汽车循迹控制研究 被引量：2

3

作者 刘强 杨蔡进 +1 位作者 张卫华 张众华 《动力学与控制学报》 2023年第1期36-44,共9页

针对四轮独立驱动、独立转向汽车循迹控制精度和转向稳定性兼容问题,同时考虑减小轮胎磨损,延长轮胎使用寿命,本文基于阿克曼转向原理和RBF神经网络PID理论,提出了一种自适应的循迹控制方法.首先,设计了基于RBF神经网络PID理论的自适应... 针对四轮独立驱动、独立转向汽车循迹控制精度和转向稳定性兼容问题,同时考虑减小轮胎磨损,延长轮胎使用寿命,本文基于阿克曼转向原理和RBF神经网络PID理论,提出了一种自适应的循迹控制方法.首先,设计了基于RBF神经网络PID理论的自适应转向控制器,用于控制前内轮转角,保证循迹精度;其次,后内轮以减小质心侧偏角为目标进行辅助转向,保证转向稳定性;接着,基于阿克曼转向原理,确定外轮转角,保证各轮侧偏力分配合理;最后,采用同一瞬心法,确定各车轮转速,以减小轮胎滑动率.本文搭建了CarSim和MATLAB/Simulink联合仿真平台,进行了仿真实验,结果表明:本文提出的循迹控制方法,不仅能获得较小的循迹偏差和质心侧偏角,保证了足够的循迹控制精度和转向稳定性,同时还减小了轮胎滑动率,有利于减小轮胎的磨耗. 展开更多

关键词 阿克曼原理 四轮独立驱动 四轮独立转向 循迹控制 神经网络

下载PDF 职称材料

重型车辆多轮转向机构的仿真研究 被引量：4

4

作者 崔亚辉 刘晓琳 +1 位作者 马朝锋 聂文 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第20期2501-2504,共4页

采用新型的函数逼近法,针对多轮重型车辆用中心臂Watt-Ⅱ六连杆转向机构进行了分析与仿真研究。在符合该转向机构运动学原理以及车辆转向阿克曼原理的基础上,建立了等长约束方程,由切贝雪夫间隔确定了精确转向角,进一步编制了相应的设... 采用新型的函数逼近法,针对多轮重型车辆用中心臂Watt-Ⅱ六连杆转向机构进行了分析与仿真研究。在符合该转向机构运动学原理以及车辆转向阿克曼原理的基础上,建立了等长约束方程,由切贝雪夫间隔确定了精确转向角,进一步编制了相应的设计计算程序,从而实现了对其尺寸参数的解析求解。在此基础上,利用ADAMS软件对转向系统进行运动仿真分析,给出了仿真实例,并进行了机构转向误差分析,验证了该设计方法的正确性,得到了不同车辆尺寸参数与转向精度的关系,可供多轮重型车辆实际设计时参考。 展开更多

关键词 重型车辆 转向机构 阿克曼原理 仿真

下载PDF 职称材料

七轴全地面起重机电液助力转向系统能耗分析 被引量：2

5

作者 杜恒 洪越 +2 位作者 刘晓阳 舒月 李雨铮 《机电工程》 CAS 北大核心 2022年第7期978-988,共11页

针对七轴全地面起重机电液助力转向系统能耗高的问题,在考虑了油源因素对多轴转向系统能耗和效率影响的基础上,对起重机多轴转向系统的能耗特性进行了研究。首先,建立了起重机单轴转向系统能耗模型,并基于Ackerman定理,分析了多轴转向... 针对七轴全地面起重机电液助力转向系统能耗高的问题,在考虑了油源因素对多轴转向系统能耗和效率影响的基础上,对起重机多轴转向系统的能耗特性进行了研究。首先,建立了起重机单轴转向系统能耗模型,并基于Ackerman定理,分析了多轴转向系统中各转向轴的转角关系,从而建立起了其多轴转向系统能耗模型;然后,设计了一种包含转向信息的新型能耗测试循环系统,并通过仿真的方式,分析了泵源压力和转向模式对行驶工况下多轴转向系统的能耗影响规律;最后,提出了一种适用于起重机多轴转向系统的多级压力源切换转向节能方案。研究结果表明:泵源压力和转向模式的选取对起重机多轴转向系统能耗有直接的影响;根据设计的多级压力源切换转向节能方案,各轴可实现随负载和转向模式的变化进行分级调压,从而可以实现多轴转向系统的节能,并为其他一源多驱液压系统的节能优化提供一定的借鉴依据。 展开更多

关键词 七轴起重机 多轴转向系统 电液助力转向系统 能耗模型 ackerman定理 能耗测试循环 多级压力源

下载PDF 职称材料

多轴车辆转向系统的尺寸综合与试验研究

6

作者 周春国 宋泽森 +1 位作者 崔亚辉 王慧武 《机械设计》 CSCD 北大核心 2023年第6期10-15,共6页

以平行四边形机构耦合Watt-Ⅱ型中心臂转向机构组成的全轮转向系统为研究对象,建立数学模型,以精确点为约束条件,通过MATLAB求解获得机构初始尺寸。在(0°,45°)转角范围内,以各轮转角的误差绝对值总和最小为目标,采用ADAMS进... 以平行四边形机构耦合Watt-Ⅱ型中心臂转向机构组成的全轮转向系统为研究对象,建立数学模型,以精确点为约束条件,通过MATLAB求解获得机构初始尺寸。在(0°,45°)转角范围内,以各轮转角的误差绝对值总和最小为目标,采用ADAMS进行优化。根据优化尺寸建立多轴转向试验台,试验验证转向系统的性能良好,可满足多轴车辆转向要求。 展开更多

关键词 Watt-Ⅱ型转向机构 MATLAB 尺寸优化 阿克曼原理

下载PDF 职称材料

重载车辆多轴Watt-Ⅱ型转向机构的尺寸综合 被引量：4

7

作者 周春国 华涛 +1 位作者 宋泽森 姚志鹏 《机械设计》 CSCD 北大核心 2020年第S01期44-47,共4页

针对Watt-Ⅱ型中心臂连杆转向机构组成的重载车辆多轴转向系统,在满足车辆转向要求的情况下进行了尺寸设计。根据车辆在转向过程中满足阿克曼原理,可以确定肘节臂的精确角;利用对称性可将六连杆转向机构转化为以四杆机构为主,建立了转... 针对Watt-Ⅱ型中心臂连杆转向机构组成的重载车辆多轴转向系统,在满足车辆转向要求的情况下进行了尺寸设计。根据车辆在转向过程中满足阿克曼原理,可以确定肘节臂的精确角;利用对称性可将六连杆转向机构转化为以四杆机构为主,建立了转向机构的数学模型。利用MATLAB软件编制了相应的计算程序,求出该机构各精确点的坐标,并计算出机构中各构件的长度尺寸。 展开更多

关键词 转向机构 阿克曼原理 六杆机构 尺寸综合

下载PDF 职称材料

特种车辆多轴转向机构设计及参数优化

8

作者 陈庆 郝亮 +4 位作者 刘丛浩 张勇 吕永津 刘超 付长涛 《汽车实用技术》 2023年第9期66-69,共4页

根据阿克曼转向基本原理,特种车辆挂车多轴转向时,要求所有转向车轮做纯滚动、无滑动,但在实际中,所有车轮不可能完全符合理论上的要求,只能通过一定的机械传动机构来保证车轮转向特性尽量贴近理想曲线。论文根据设计要求,匹配设计多轴... 根据阿克曼转向基本原理,特种车辆挂车多轴转向时,要求所有转向车轮做纯滚动、无滑动,但在实际中,所有车轮不可能完全符合理论上的要求,只能通过一定的机械传动机构来保证车轮转向特性尽量贴近理想曲线。论文根据设计要求,匹配设计多轴汽车转向系统参数,利用CATIA建模软件建立结构模型,再通过多体动力学仿真软件ADAMS建立多轴转向机构运动模型,将机构联接点坐标参数化处理,将各车轮理论转角和实际转角差的绝对值设定为目标函数,并对其进行优化,解决实际的工程设计问题。 展开更多

关键词 特种车 阿克曼原理 ADAMS 转向机构铰接点 CATIA

下载PDF 职称材料

考虑侧偏特性时的修正阿克曼原理转角研究 被引量：3

9

作者 李辰 付有兵 +2 位作者 张军伟 万芳 左霞 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2018年第6期96-99,共4页

针对四轴双前桥转向系统车辆,建立了二自由度转向模型,研究了车轮转向角度与轮胎侧偏角之间的关系。在大转角低车速工况下,阿克曼原理能够满足设计要求,而在小转角高车速下,阿克曼原理具有一定的局限性,应对其进行修正。为避免轮胎异常... 针对四轴双前桥转向系统车辆,建立了二自由度转向模型,研究了车轮转向角度与轮胎侧偏角之间的关系。在大转角低车速工况下,阿克曼原理能够满足设计要求,而在小转角高车速下,阿克曼原理具有一定的局限性,应对其进行修正。为避免轮胎异常磨损,应使得各车轮侧偏角尽量小且相等,在此目标基础上进行仿真。仿真结果表明,选择相对较低的修正系数能够减少轮胎的异常磨损,通过实车试验验证了修正阿克曼原理转角的正确性。 展开更多

关键词 阿克曼原理 修正系数 侧偏特性

下载PDF 职称材料

考虑轮胎侧偏刚度的汽车转向理想线研究 被引量：2

10

作者 张君 陈荣中 廖林清 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第1期24-28,共5页

建立了前、后驱汽车低速转向时的受力模型,用解析法列出其方程并求解,同时得到了受力模型中各力的影响因素和变化趋势;分析了刚性轮胎和弹性轮胎在侧偏力作用下的侧偏现象;定义了汽车转向前点和汽车转向理想线,提出了一种求取转向理想... 建立了前、后驱汽车低速转向时的受力模型,用解析法列出其方程并求解,同时得到了受力模型中各力的影响因素和变化趋势;分析了刚性轮胎和弹性轮胎在侧偏力作用下的侧偏现象;定义了汽车转向前点和汽车转向理想线,提出了一种求取转向理想线的方法,分别用给定预偏角和侧偏角以及侧偏后前点距后轴距离两种的关系来判断此方法的正确性,结果证明此方法能很好地求得转向理想线;修正了考虑侧偏刚度后的阿克曼转向原理并分析了修正阿克曼转向原理的影响因素。 展开更多

关键词 受力分析 转向理想线 侧偏力 阿克曼转向原理

下载PDF 职称材料

基于阿克曼原理的三轴车辆全轮转向最优控制 被引量：2

11

作者 陆海英 张成铭 +2 位作者 郭艳秋 王雨琪 杨蔡进 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第3期558-568,共11页

基于阿克曼原理,采用向量法推导车辆各轮转角间运动学约束关系,并结合全轮转向三轴车辆2DOF动力学模型,重构车辆状态空间方程,建立车辆全轮转向最优控制模型。考虑典型双移线和圆-直线的复合轨迹工况下,基于Matlab/Simulink和TruckSim... 基于阿克曼原理,采用向量法推导车辆各轮转角间运动学约束关系,并结合全轮转向三轴车辆2DOF动力学模型,重构车辆状态空间方程,建立车辆全轮转向最优控制模型。考虑典型双移线和圆-直线的复合轨迹工况下,基于Matlab/Simulink和TruckSim联合仿真研究车辆质心侧偏角、横摆角速度、轮胎力和轮胎滑移率等变化规律。结果表明:相比于传统前轮转向车辆,全轮转向车辆具有更好的操作稳定性;文中最优控制策略能够减小车轮轮胎力和滑移率,进而有效降低胶轮磨损。 展开更多

关键词 阿克曼原理 全轮转向 最优控制 轮胎磨损

下载PDF 职称材料

对称梯形滑槽式转向机构设计与仿真

12

作者 张晋西 蔡维 +1 位作者 谭芬 谭宇文 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2016年第5期30-33,共4页

提出一种由简单杆件构成的对称梯形滑槽式汽车转向机构,通过Solid Works软件进行实体建模及仿真,验证了该机构可实现各车轮转向时的纯滚动运动,可减小汽车的行驶附加阻力及轮胎的磨损。

关键词 纯滚动 转向机构 ackerman原理 SOLID Works软件 仿真

下载PDF 职称材料

转向圆心位置对低速下四轮转向的影响分析 被引量：1

13

作者 张晨 赵又群 +1 位作者 葛召浩 闫茜 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2020年第11期43-49,共7页

为研究转向圆的圆心位置对低速行驶下的四轮转向车辆的影响,以前轮转向的结构、转向路径及车轮转角关系为研究基础,结合四轮转向自身特点,类比得到了四轮转向的结构简图、转向路线及车轮转角关系。以转向圆圆心距离前轴的距离为划分依据... 为研究转向圆的圆心位置对低速行驶下的四轮转向车辆的影响,以前轮转向的结构、转向路径及车轮转角关系为研究基础,结合四轮转向自身特点,类比得到了四轮转向的结构简图、转向路线及车轮转角关系。以转向圆圆心距离前轴的距离为划分依据,对四轮转向进行了分类研究。参照实车数据进行了Adams三维建模并进行低速定转角转向仿真和低速定半径转向仿真,仿真结果表明:在进行低速定转角转向时,转向圆圆心越靠近前轴,转向半径越小且各车轮的侧向力越大;在进行低速定半径转向时,转向圆圆心越靠近前轴,内侧前轮转角越小。 展开更多

关键词 转向系统 四轮转向 阿克曼原理 多体动力学 运动仿真

下载PDF 职称材料

基于阿克曼原理的集装箱装车机器人的设计与仿真 被引量：1

14

作者 蓝捷 高雪官 《机电一体化》 2018年第11期32-38,共7页

目前,集装箱装车机器人的设计较多使用AGV作为载具,即将机械臂等执行机构运入集装箱中进行箱式货物的装箱工作。创新地设计了一款使用双协作机械臂、基于阿克曼转向原理的集装箱装车机器人。通过四个位移传感器测量机器人与集装箱箱壁... 目前,集装箱装车机器人的设计较多使用AGV作为载具,即将机械臂等执行机构运入集装箱中进行箱式货物的装箱工作。创新地设计了一款使用双协作机械臂、基于阿克曼转向原理的集装箱装车机器人。通过四个位移传感器测量机器人与集装箱箱壁间的距离,实现了装车机器人在集装箱内的自定位。通过MATLAB仿真,验证了在初始误差不超过一定范围时,自定位方案的可行性。 展开更多

关键词 集装箱装车机器人 运动控制仿真 阿克曼原理

原文传递

一种车辆后轮质心侧偏角为零的控制算法研究

15

作者 刘育 刘云溥 李承宇 《新技术新工艺》 2014年第9期62-64,共3页

采用前馈+反馈的控制策略,通过对车辆二自由度模型进行计算,建立了车辆转角数学模型,并由本文采取的控制策略导出了前馈比例系数和横摆角速度比例反馈系数;在此基础上,应用MATLAB软件建立了仿真模型,采用斜坡函数作为前轮输入信号。仿... 采用前馈+反馈的控制策略,通过对车辆二自由度模型进行计算,建立了车辆转角数学模型,并由本文采取的控制策略导出了前馈比例系数和横摆角速度比例反馈系数;在此基础上,应用MATLAB软件建立了仿真模型,采用斜坡函数作为前轮输入信号。仿真结果表明,后轮保持与前轮同步反向偏转,达到了质心侧偏角为零的控制目标,实现了4个车轮在转向过程中均为纯滚动,满足了阿克曼转向原理。 展开更多

关键词 后轮转向控制 前馈比例系数 控制策略 阿克曼转向原理

下载PDF 职称材料

基于侧偏特性的车辆转弯直径精确计算方法

16

作者 李辰 张军伟 +2 位作者 杨波 齐鸣 付有兵 《兵器装备工程学报》 CAS 2017年第5期130-135,共6页

车辆设计之初一般采用阿克曼原理进行车辆最小转弯直径的计算,由于其未考虑轮胎侧偏特性,导致计算结果误差较大。针对该问题,提出了一种考虑轮胎侧偏特性的车辆转弯直径计算方法,以某四轴越野车辆为研究对象,开展理论公式推导,根据轮胎... 车辆设计之初一般采用阿克曼原理进行车辆最小转弯直径的计算,由于其未考虑轮胎侧偏特性,导致计算结果误差较大。针对该问题,提出了一种考虑轮胎侧偏特性的车辆转弯直径计算方法,以某四轴越野车辆为研究对象,开展理论公式推导,根据轮胎试验数据拟合得到轮胎侧偏刚度,完成转弯直径的计算。与实车试验数据进行对比分析,结果表明:该方法计算误差小,能够准确计算车辆的转弯直径。 展开更多

关键词 多轴车辆 阿克曼原理 侧偏特性 转弯直径

下载PDF 职称材料

基于SolidWorks的小型农业轮式车辆四轮转向梯形机构设计

17

作者 陈永哲 杨福生 +1 位作者 王东亮 杜遥 《兰州工业学院学报》 2020年第3期50-53,共4页

基于小型农业轮式车辆的工作特性,依据阿克曼转向原理,在四轮转向低速转向模式的基础上确定其同辙转向的前后轮转角关系,确定前后转向梯形的布置方式.利用SolidWorks软件实现转向梯形机构参数的快速设计,利用解析法对转向梯形机构的运... 基于小型农业轮式车辆的工作特性,依据阿克曼转向原理,在四轮转向低速转向模式的基础上确定其同辙转向的前后轮转角关系,确定前后转向梯形的布置方式.利用SolidWorks软件实现转向梯形机构参数的快速设计,利用解析法对转向梯形机构的运动进行分析,得出转向梯形机构的实际运动曲线并与理想情况下的运动曲线做比较.结果证明该转向梯形机构符合设计要求. 展开更多

关键词 阿克曼转向原理 同辙转向 四轮转向 转向梯形

下载PDF 职称材料

基于阿克曼转向原理的四轮转向机构设计 被引量：31

18

作者 曾锦锋 陈晨 杨蒙爱 《轻工机械》 CAS 2013年第3期13-16,19,共5页

在分析了阿克曼转向原理的基础上,通过对现有的梯形转向机构进行分析,指出其不能完全满足阿克曼转向原理。提出了一种前后轮转向由齿轮齿条机构驱动,左右轮转向由凸轮-连杆组合式机构驱动的转向机构,并运用MATLAB软件对机构进行数学建... 在分析了阿克曼转向原理的基础上,通过对现有的梯形转向机构进行分析,指出其不能完全满足阿克曼转向原理。提出了一种前后轮转向由齿轮齿条机构驱动,左右轮转向由凸轮-连杆组合式机构驱动的转向机构,并运用MATLAB软件对机构进行数学建模分析,通过反求,绘出所用凸轮的轮廓线。建立了两种不同形式的转向机构模型,经过分析优选出1种由2个齿轮齿条机构和1个沟槽式盘形凸轮-连杆组合机构组成的转向机构。 展开更多

关键词 四轮转向机构 阿克曼转向原理 梯形机构 数学建模

下载PDF 职称材料

纵置板簧式非独立悬架与整体式转向系统的运动学分析与优化

19

作者 周红妮 李宁 潘锐 《内燃机与配件》 2024年第8期9-12,共4页

针对汽车悬架系统与转向系统在汽车行驶过程中存在运动干涉、轮胎磨损等问题,本文基于汽车前悬架与整体式转向系统刚体运动学模型,采用三维空间坐标变换法对系统关键点以及重要杆系的位置参数变化进行了分析与计算,并以实际内、外前轮... 针对汽车悬架系统与转向系统在汽车行驶过程中存在运动干涉、轮胎磨损等问题,本文基于汽车前悬架与整体式转向系统刚体运动学模型,采用三维空间坐标变换法对系统关键点以及重要杆系的位置参数变化进行了分析与计算,并以实际内、外前轮转角关系与理想阿克曼转角关系存在差值最小为目标,基于iSIGHT与MATLAB集成仿真技术,进行设计变量DOE分析与优化计算,经过比较分析,优化后的设计方案可有效降低轮胎磨损,提升汽车的行驶性能。 展开更多

关键词 悬架与转向系统 刚体运动学模型 阿克曼转向原理 优化设计 DOE分析

下载PDF 职称材料

基于阿克曼原理的16轮起重机转向机构设计 被引量：4

20

作者 张鑫 《港口装卸》 2016年第1期10-13,共4页

在分析了阿克曼转向原理的基础上,针对16轮600 t轮胎式船艇搬运起重机所要实现的转向功能,提出了一种新的转向机构,使16轮起重机能实现直行、斜行、阿克曼转向、原地转向等9种行走模式;运用MathCAD对转向机构进行计算,找到各轮转角的联... 在分析了阿克曼转向原理的基础上,针对16轮600 t轮胎式船艇搬运起重机所要实现的转向功能,提出了一种新的转向机构,使16轮起重机能实现直行、斜行、阿克曼转向、原地转向等9种行走模式;运用MathCAD对转向机构进行计算,找到各轮转角的联系;运用PLC+编码器+液压系统的方法实现对各轮转角的精确控制。 展开更多

关键词 船艇搬运起重机 游艇吊 阿克曼转向原理 MATHCAD 液压转向机构

下载PDF 职称材料