行星輪式爬樓輪椅的驅(qū)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輪椅的運動過程,指出了當前爬樓輪椅存在的不足,并提出了一種采用同心軸達到不同驅(qū)動方式的驅(qū)動方案,可以使輪椅更穩(wěn)定地提升爬樓運動。使用CATLA軟件進行了結構的設計以及運動仿真模擬,驗證了設計方案的可行性。
? 研究人員對爬樓輪椅以及越障機構的研究已經(jīng)有100多年,也先后提出了很多種方案,常見的有履帶式、行星輪式和腿足式。通常,履帶式輪椅體積龐大且由于原理上的缺陷,容易造成對樓梯臺階的損壞;腿足式通常也比較復雜,且控制系統(tǒng)繁瑣,行星輪式原理簡單,容易提升?,F(xiàn)在在行星輪式爬樓輪椅方面的研究已經(jīng)取得了不少的成果。對軌道式機械爬樓裝置進行了有益的探索。
智能機器人輪式行走齒輪箱驅(qū)動原理
協(xié)助AGV控制系統(tǒng)的完成(控制系統(tǒng)包括:地面(上位)控 制系統(tǒng)及車載(下位)控制系統(tǒng)),其中,地面控制系統(tǒng)指 AGV系統(tǒng)的固定設備,主要負責任務分配,車輛調(diào)度,路 徑(線)管理,交通管理,自動充電等功能;車載控制系統(tǒng) 在收到上位系統(tǒng)的指令后,負責AGV的導航計算,導引實 現(xiàn),車輛行走,裝卸操作等功能。
機器人輪式行走驅(qū)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(jié)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(zhuǎn)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 動釋放。
兩個驅(qū)動電機分別控制左后驅(qū)動輪和右后驅(qū)動輪,使機器人能夠更好的完成轉(zhuǎn)向任務,同時在裝置上安裝了超 聲測距傳感器和紅外避障傳感器,使得機器人在行走時能夠發(fā)現(xiàn)前方的障礙物,提前轉(zhuǎn)向躲避,解決輪式移動機 器人的拐彎躲避障礙物能力差的問題?;诂F(xiàn)場試驗和理論分析,爬坡能力差主要是由于驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動力不足導致的。而導致驅(qū)動力不足的原因多是設計階段選用的直線導軌摩擦因數(shù)太過于理想化,為解決系統(tǒng)負載加大后,其導軌的摩擦因數(shù)變化,我們的行星 齒輪箱結構擁有二級、三級、四級驅(qū)動變化可根據(jù)智能機器人的行走驅(qū)動馬達的設計需求更換減速比及調(diào)整齒 輪箱的輸入轉(zhuǎn)速及力矩。