全方位移動(dòng)泊車(chē)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著我國(guó)汽車(chē)保有量急劇增加，傳統(tǒng)的停車(chē)庫(kù)已經(jīng)無(wú)法滿足停車(chē)需求。為解決停車(chē)難問(wèn)題，具有占地面積小，停車(chē)數(shù)量多，停車(chē)效率高等眾多優(yōu)點(diǎn)的智能型立體車(chē)庫(kù)成為人們研究的熱點(diǎn)。而泊車(chē)機(jī)器人作為智能型立體車(chē)庫(kù)中最重要的部分，研究意義深遠(yuǎn)。本文在總結(jié)國(guó)內(nèi)外已有泊車(chē)機(jī)器人優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，研發(fā)了一款靈活性高、載重量大且成本較低的全方位移動(dòng)泊車(chē)機(jī)器人。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)針對(duì)現(xiàn)有泊車(chē)機(jī)器人自動(dòng)化程度低、運(yùn)動(dòng)路徑單一、效率較低等問(wèn)題，結(jié)

2、合泊車(chē)機(jī)器人的功能需求以及相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，對(duì)泊車(chē)機(jī)器人的整體系統(tǒng)以及關(guān)鍵零部件進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，采用雙舵輪對(duì)角布局的六輪系結(jié)構(gòu)，可極大提高泊車(chē)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)靈活性、承載能力以及運(yùn)行穩(wěn)定性。
　　(2)利用Solidworks軟件設(shè)計(jì)并完成泊車(chē)機(jī)器人整體三維模型。基于有限元分析理論，借助Ansys軟件完成泊車(chē)機(jī)器人車(chē)體結(jié)構(gòu)及車(chē)輪平衡裝置的強(qiáng)度校核與分析。同時(shí)，完成車(chē)體結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析，可有效避免外部激勵(lì)引發(fā)的車(chē)體共振問(wèn)題，保證車(chē)體穩(wěn)定運(yùn)行。

3、r>　　(3)詳細(xì)分析泊車(chē)機(jī)器人各運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，提出一套基于六輪系驅(qū)動(dòng)輪對(duì)角布局的泊車(chē)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)算法，以實(shí)現(xiàn)車(chē)體全方位運(yùn)動(dòng)。利用MATLAB軟件對(duì)算法進(jìn)行仿真，分析泊車(chē)機(jī)器人橫移及原地轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的正確性。同時(shí)，利用ADAMS軟件對(duì)泊車(chē)機(jī)器人直線、橫移以及原地轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行仿真并對(duì)運(yùn)動(dòng)誤差進(jìn)行分析，為泊車(chē)機(jī)器人的全方位運(yùn)動(dòng)控制奠定基礎(chǔ)。
　　(4)詳細(xì)分析泊車(chē)機(jī)器人蝸輪絲桿舉升機(jī)構(gòu)的工作原理，基于達(dá)朗貝爾原理建立舉升機(jī)

4、構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型，分析并確定負(fù)載質(zhì)量和舉升高度是影響舉升穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。并利用ADAMS軟件對(duì)模型進(jìn)行仿真，通過(guò)改變影響因子，確定最優(yōu)舉升高度，以提高電機(jī)響應(yīng)速度、減小震動(dòng)幅度，實(shí)現(xiàn)舉升過(guò)程的同步穩(wěn)定。
　　(5)使用泊車(chē)機(jī)器人樣機(jī)搭建實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)，進(jìn)行原地轉(zhuǎn)向誤差實(shí)驗(yàn)、負(fù)重實(shí)驗(yàn)以及自動(dòng)充電實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，泊車(chē)機(jī)器人的運(yùn)行誤差滿足設(shè)計(jì)指標(biāo);1000次無(wú)故障負(fù)重測(cè)試驗(yàn)證了舉升系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性;自動(dòng)充電成功率可達(dá)98％。綜合驗(yàn)證泊車(chē)