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星球车刚性车轮在混合地形上牵引性能研究 被引量：6
1
作者 翟广龙 黄铁球 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1240-1248,共9页
针对星球车刚性车轮在混合地形中牵引性能研究的不足,提出了一种对刚性车轮在混合地形中牵引性能的研究方法。对Wong-Reece模型的沉陷量和挂钩牵引力进行修正,建立刚轮-软土接触模型并实验验证;刚轮-硬石接触模型采用基于Hertz接触理论... 针对星球车刚性车轮在混合地形中牵引性能研究的不足,提出了一种对刚性车轮在混合地形中牵引性能的研究方法。对Wong-Reece模型的沉陷量和挂钩牵引力进行修正,建立刚轮-软土接触模型并实验验证;刚轮-硬石接触模型采用基于Hertz接触理论的含摩擦非线性弹簧阻尼模型。地面力学参数中新添加地形刚度以实现混合地形的设置和识别。基于星球车导航与动力学联合仿真平台扩展开发,编制相应仿真程序,形成含有2种轮地接触模型的整车动力学仿真能力。以火星车为例,通过MSC.Adams软件和自编程序建立火星车整车模型,分别在软土地形和混合地形中对其进行动力学仿真,给出牵引动力学特性。结果表明,在混合地形上火星车的车体速度波动较大,某些混合地形条件下火星车可获得更大的挂钩牵引力。 展开更多
关键词 刚性车轮 轮地接触 混合地形 牵引性能
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基于地面力学的变质心月球探测车移动性能 被引量：2
2
作者 张朋 邓宗全 +1 位作者 胡明 高海波 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1573-1578,共6页
简要介绍了变质心月球车(CMR-1)的设计要求和机械结构,并基于地面力学的知识,从分析月球车轮地接触力学特性入手,对变质心月球车行走过程中车轮下陷量、运动阻力和牵引力等进行了分析。通过对移动性能的分析,得到了构型参数(车轮参数、... 简要介绍了变质心月球车(CMR-1)的设计要求和机械结构,并基于地面力学的知识,从分析月球车轮地接触力学特性入手,对变质心月球车行走过程中车轮下陷量、运动阻力和牵引力等进行了分析。通过对移动性能的分析,得到了构型参数(车轮参数、质心位置)和地形参数与下陷量、运动阻力、牵引力等性能参数间的关系曲线,给出了月球车车轮、质心位置和轮距等构型参数的设计原则,论证了质心对于月球车移动性能的重要性。最后对变质心月球车进行了仿真分析,验证了其优越的越障性能。 展开更多
关键词 机械设计 移动性能 月球车 变质心 轮地接触 地面力学
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基于车辆地面力学的轮式移动机器人力学模型及分析 被引量：2
3
作者 李春书 崔根群 +1 位作者 金波 雷利梅 《河北工业大学学报》 CAS 2015年第4期48-52,共5页
基于车辆地面力学理论,分析了刚性车轮与塑性土壤接触作用点的应力、速度和剪切位移,系统地分析和推导了车轮所受地面土壤的作用力.针对四轮滑动转向移动机器人,建立了移动机器人在塑性土壤上行驶的力学模型.通过仿真实验,分析了几种不... 基于车辆地面力学理论,分析了刚性车轮与塑性土壤接触作用点的应力、速度和剪切位移,系统地分析和推导了车轮所受地面土壤的作用力.针对四轮滑动转向移动机器人,建立了移动机器人在塑性土壤上行驶的力学模型.通过仿真实验,分析了几种不同地面土壤参数对机器人运动性能的影响.其为轮式移动机器人运动控制和路径规划奠定了基础. 展开更多
关键词 轮式移动机器人 轮地接触 塑性路面 力学模型 仿真
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轮式移动机器人轮-地接触模型研究 被引量：6
4
作者 蒋云峰 苏波 毛宁 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第9期1187-1192,共6页
基于车辆地面力学理论,建立了刚性车轮在松软土壤上行走的力学模型,通过实例计算,分析了车轮的结构参数及运动状态变化对其力学参量、驱动效率的影响。研究结果表明,合理设计车轮的结构参数,并在行驶时将车轮滑转率控制在适当区间可使... 基于车辆地面力学理论,建立了刚性车轮在松软土壤上行走的力学模型,通过实例计算,分析了车轮的结构参数及运动状态变化对其力学参量、驱动效率的影响。研究结果表明,合理设计车轮的结构参数,并在行驶时将车轮滑转率控制在适当区间可使车轮获得较好的牵引性能。最后,在实验室自行研制的车轮土槽试验系统上进行土槽试验,并将实验结果与力学模型计算结果进行了比较,验证了所建立的车轮-土壤相互作用模型的准确性。 展开更多
关键词 轮式移动机器人 刚性车轮 轮地接触模型 滑转率 土槽试验
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基于视觉导航的新型月球车驱动控制参数在线估计 被引量：1
5
作者 院老虎 刘暾 葛卫平 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期427-432,共6页
为了在复杂的轮地相互作用和运动学限制条件下,实时地估计轮地接触角和滑移量以精确引导和控制月球车,首先分析了月球车视觉导航的数学模型,建立了带有滑移和接触角的运动学方程,然后,将驱动和导航系统构成闭环,并实测月球车质心运动路... 为了在复杂的轮地相互作用和运动学限制条件下,实时地估计轮地接触角和滑移量以精确引导和控制月球车,首先分析了月球车视觉导航的数学模型,建立了带有滑移和接触角的运动学方程,然后,将驱动和导航系统构成闭环,并实测月球车质心运动路径的数据,提出了一种用观测器识别滑移量和轮地接触角的方法.此法可保证月球车准确、安全运行,提高了控制精度.仿真和实验结果表明了该方法的有效性和可行性. 展开更多
关键词 月球车 视觉导航 轮地接触角 滑移
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基于前馈补偿的轮腿式机动平台姿态自适应控制 被引量：1
6
作者 刘辉 刘宝帅 +2 位作者 廖登廷 韩立金 崔山 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期2756-2767,共12页
在通过复杂路面障碍时,轮腿式机动平台的轮端负载较大,且地面对轮胎的外力会突然变化,会显著降低机身姿态的控制精度,并容易导致轮胎脱离地面失稳等问题。为提高平台的地形适应能力和稳定性,提出一种基于前馈补偿的平台姿态自适应控制... 在通过复杂路面障碍时,轮腿式机动平台的轮端负载较大,且地面对轮胎的外力会突然变化,会显著降低机身姿态的控制精度,并容易导致轮胎脱离地面失稳等问题。为提高平台的地形适应能力和稳定性,提出一种基于前馈补偿的平台姿态自适应控制策略。构建平台的逆运动学模型和动力学模型,考虑轮-地接触点垂向支撑力和纵向驱动力实现轮-地接触状态的实时估计,结合腿部高度观测器和轮-地接触状态估计器获得腿部垂向补偿高度,兼顾平台车轮运动稳定性和姿态自适应控制精度。考虑平台机身动量和角动量,利用二次规划算法优化的轮端虚拟驱动力求解前馈补偿力矩,以实现平台的运动精确控制。仿真结果表明,该方法可以有效提高轮腿式机动平台在崎岖路面环境下的姿态自适应控制精度和轮胎驱动稳定性,为在复杂工况下轮腿式机动平台执行侦察等任务奠定基础。 展开更多
关键词 轮腿式机动平台 前馈补偿 轮-地接触 实时估计 姿态控制
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考虑轮-地接触的汽车盘式制动器模拟制动试验台设计 被引量：2
7
作者 黄山 鲍久圣 +1 位作者 阴妍 马驰 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2019年第1期157-160,174,共5页
针对现有制动试验台无法真实反映汽车在路面行驶制动过程的局限性,设计了1个用于模拟汽车轮胎与地面接触并产生和测试制动过程的制动试验台,该试验台能够模拟汽车惯量、汽车对地面的压力以及路况,可以针对不同的盘式制动器、轮胎以及地... 针对现有制动试验台无法真实反映汽车在路面行驶制动过程的局限性,设计了1个用于模拟汽车轮胎与地面接触并产生和测试制动过程的制动试验台,该试验台能够模拟汽车惯量、汽车对地面的压力以及路况,可以针对不同的盘式制动器、轮胎以及地面材质开展制动试验。试验台采用PLC作为下位机,以LabVIEW为上位机软件开发平台设计了测控系统,通过各传感器获取相关制动参数。整个装置操作简单、功能拓展性强、安全稳定性较高,较好地实现了试验台的实时监测与自动化控制功能。 展开更多
关键词 汽车 轮-地接触 盘式制动器 模拟制动 试验台
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摇臂式月球车轮—地接触角估计方法研究
8
作者 马可 《华北科技学院学报》 2010年第2期64-67,共4页
本文研究全地形移动机器人在不平坦地形中轮-地几何接触角的实时估计问题。针对摇臂结构的月球车,设计了基于地形高层图、基于力学平衡、基于运动学约束,这三种轮-地接触角估计方法,其中后两种可用于轮-地接触角的在线估计。利用卡尔曼... 本文研究全地形移动机器人在不平坦地形中轮-地几何接触角的实时估计问题。针对摇臂结构的月球车,设计了基于地形高层图、基于力学平衡、基于运动学约束,这三种轮-地接触角估计方法,其中后两种可用于轮-地接触角的在线估计。利用卡尔曼滤波对测量值进行噪声处理,物理实验数据的结果验证了本文方法的有效性。 展开更多
关键词 轮-地接触角 月球车 KALMAN滤波
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全地形移动机器人轮-地几何接触角估计 被引量：4
9
作者 宋小康 王越超 +1 位作者 谈大龙 吴镇炜 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第7期778-783,共6页
研究全地形移动机器人在不平坦地形中轮-地几何接触角的实时估计问题.本文以带有被动柔顺机构的六轮全地形移动机器人为对象,抛弃轮-地接触点位于车轮支撑臂延长线上这一假设,通过定义轮-地几何接触角δ来反映轮-地接触点在轮缘上位置... 研究全地形移动机器人在不平坦地形中轮-地几何接触角的实时估计问题.本文以带有被动柔顺机构的六轮全地形移动机器人为对象,抛弃轮-地接触点位于车轮支撑臂延长线上这一假设,通过定义轮-地几何接触角δ来反映轮-地接触点在轮缘上位置的变化和地形不平坦给机器人运动带来的影响,将机器人看成是一个串-并联多刚体系统,基于速度闭链理论建立考虑地形不平坦和车轮滑移的机器人运动学模型,并针对轮-地几何接触角δ难以直接测量的问题,提出一种基于模型的卡尔曼滤波实时估计方法.利用卡尔曼滤波对机器人内部传感器的测量值进行噪声处理,基于机器人整体运动学模型对各个轮-地几何接触角进行实时估计,物理实验数据的处理结果验证了本文方法的有效性,从而为机器人运动学的精确计算和高质量的导航控制奠定了基础. 展开更多
关键词 全地形移动机器人 轮-地几何接触角 运动学建模 卡尔曼滤波
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