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舞台表演的轮式全向移动机器人设计开题报告(4)

时间:2021-08-01 11:02来源:毕业论文
缺点:八轮与地面接触,较四轮结构更容易在横向运动中出现偏差。由原理图可知,当麦克纳姆轮所有轮上辊子的法线能越接近一点时,其运动特性也越好

缺点:八轮与地面接触,较四轮结构更容易在横向运动中出现偏差。由原理图可知,当麦克纳姆轮所有轮上辊子的法线能越接近一点时,其运动特性也越好,第三张图中既是完美状态,但是受限于机器人底盘的形状、尺寸等因素,这种安装方式虽然理想,但可遇而不可求。由此可知八麦克纳姆轮的辊子方向的法线更加远离中心点,所以运动特性不如四轮结构。                

图13  麦克纳姆轮安装位置原理图

方案三:八麦克纳姆轮,分为两组基础四轮机构,一组轴距轮距小,一组轴距轮距大,中心点重合。

优点;运动特性好,载重能力强,在横向运动时,能克服方案二中出现的运动偏差问题,使得后期不论是从悬挂设计上还是控制设计上,都可以省略对运动轨迹的修正,大大加快了整个毕业设计的进度。

缺点:内部空间被占用,移动平台内置电池的位置被挤压,可能无法长时间续航工作。如果未来出现无线传输电能,或者电池方面的技术相对于今时今日来说出现了飞越般的进步,那么相信方案三将会成为基于麦克纳姆轮全向移动平台结构上的不二之选。

图14 方案三示意图

  结论:由上述三个方案的优缺点,最终选择方案二,并将在机械悬挂机构以及驱动方式上做出设计来补偿运动过程中可能出现的偏差,以完成设计要求。

5.2.提出悬挂初步方案

方案一:传统型弹簧悬挂

图15常见传统避震

优点:作为普通弹簧悬挂,具有普遍性,当未来需要改变整套产品的尺寸参数,载重能力时,市场上有大批量的普通弹簧悬挂可供选择,当悬挂发生质量问题时,也可以轻易找到优良的替代品。

缺点:对于结构设计中的方案二来说,如果满足八轮各自具有独立的弹簧悬挂,那么对于悬挂的约束,安装都将变得十分复杂,还会使得整套平台的高度增加,这在整个设计过程中是应当极力避免的。

方案二:结构简化型悬挂系统 

图16 方案二示意图

优点:简化了方案一的悬挂结构,配合机械结构设计中的方案二的两轮为一组的思想,使得两轮能够满足所需的运动方向,同时方案中需要的减震器或弹簧均在市场中有大量产品可供选择,其他部件同样形状规则,便与制造。

缺点:为了保证结构强度,使用大量金属材料,导致整体重量过于沉重。

舞台表演的轮式全向移动机器人设计开题报告(4):http://www.751com.cn/kaiti/lunwen_79247.html
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