摆动车身车辆越障过程模型及所需最小驱动力矩

为了研究具有摆动式车身车辆的越障性能,根据其结构特点建立了单侧车轮越障和两前轮同时越障过程的普遍动力学模型,通过简化给出了2DOF铰接车在越障极限位置时的动力学模型。根据该模型能够计算出满足附着条件下各个驱动车轮的可行输出转矩。经进一步分析求出了越障所需的最小驱动力矩。并利用ADAMS对2DOF铰接车越障过程进行仿真,证明了所提方法的可靠性。     

2自由度铰接车体车辆越障偏移饱和控制

针对2自由度铰接车体车辆直线越障偏移问题,建立车辆越障运动的动力学模型.以后车体绕z轴的角速度、沿y轴速度和前车体相对后车体的横摆角速度作为被控量,建立误差运动学模型,对误差系统进行稳定性和能控性分析.由于净转向力矩有上限,采用反步法设计系统的抗饱和控制器,对运动偏移控制中的液压转向机构输出饱和现象进行抑制.通过计算得到了在偏移控制过程中液压转向执行机构的净输出力矩随时间变化的曲线.结果表明:加入抗饱和控制器后,通过前后车体间的转向液压系统控制前后车体相对角速度,车辆越障运动时的y向偏移误差在5 s后收敛至0,前后车体夹角、后车体进方向的偏角也随时间逐渐收敛至0,车辆沿直线路径行进,证明抗饱和控制算法能有效地消除越障偏移误差.     

轮式摆动车身车辆越障所需最小驱动力矩及影响因素

建立了轮式摆动车身车辆越障时的动力学模型。根据这类车辆的结构特点,以单侧车轮越障为例,分析了车辆的运动状态,给出了越障所需的驱动力矩,同时分析了重心位置对越障所需驱动力矩的影响。利用ADAMS对车辆越障进行仿真,证明了所提方法的正确性。     

具有区间参数的VRP及其改进的C-W节约算法

在传统的车辆路径问题的基础上,针对配送中心到客户以及客户到客户之间的费用为区间参数时的车辆路径问题,建立了相应的数学模型.用可能度的区间数排序方法对费用区间参数进行排序并应用到C-W(clark-wright)节约算法中,提出了改进的C-W节约算法.通过算例验证了该算法的有效性和可行性.     

悬架运动学特性一致性的区间控制方法

针对目前还没有文献提出通过控制悬架结构参数容差保证其运动学特性的一致性的方法,提出了旨在利用区间方法建立悬架运动学特性一致性的不确定性结构参数模型。把悬架结构中参数容差看作不确定参数,即区间参数,通过区间控制方法控制其外特性的一致性。最后采用本文方法对双横臂独立前悬架模型的运动学特性进行一致性控制,结果证明了本文方法的可行性。     

装配式混凝土铰接板桥铰缝剪力计算

将装配式混凝土铰接板桥比拟成横向抗弯和抗扭刚度为零的正交异性板,得到铰接板挠曲面微分方程,推导出对边简支铰接矩形板挠度与横向剪力的解析解,并分析剪力分布规律以及剪力峰值受铰接板桥特性的影响因素.结果表明,铰缝剪力属于车辆轮载作用下的局部受力问题,其峰值主要与板的截面特性及跨径有关.得到了JTG D60-2004车辆荷载作用下混凝土铰接板桥铰缝剪力最大值的曲线图.     

八轮扭杆摇臂式月球车越障性能分析

针对八轮扭杆摇臂式月球车的结构特点及已知的月面地形条件,利用准静力学方法推导出了八轮扭杆摇臂式月球车结构尺寸与表征其越障性能的参量间的参数关系式。根据附着系数的物理意义,分析并确定了由月球车主要结构参数表述的单位直径车轮越过垂直障碍高度的参数式。利用该参数式绘制单位直径车轮越障高度与各结构参数间的关系曲线,对各轮的越障能力进行了综合评价,得出了该车型越障能力由两前轮决定的结论。最后,针对不同附着系数,绘制两个结构参数同时改变时越障高度的变化曲线,分析了两个主要结构参数对月球车越障能力的影响。在ADAMS中进行仿真验证,其结果与理论越障高度的相对误差在10%以内,证明了理论推导的可靠性。     

多运动状态下移动机器人的动力学建模与分析

通过对关节履带式移动机器人越障过程的运动分析,基于履带车辆行驶力学分析及牛顿-欧拉方程,建立了机器人复合越障运动状态的动力学模型.并以车体的运动为控制目标,分析计算了车体、摆臂的运动变化以及驱动力矩的变化.仿真图形验证了机器人具有良好的运动稳定性,为机器人越障过程的控制奠定了基础.     

考虑驾驶技术的半挂汽车列车设计方法

建立了六自由度半挂汽车列车模型,并将该列车模型与驾驶员模型结合,分析与不同驾驶技术相匹配的列车设计参数。应用高斯-牛顿法确定了列车设计参数的范围。分析得出:通过调整列车的参数可以提高车辆在不同驾驶员驾驶下的安全性;具有较高驾驶技能的驾驶员更能适应尺寸较大、悬架较软、高过度转向的列车;驾驶员与列车相匹配可以大幅减小驾驶员转向动作和车辆侧倾角度和横摆率。     

考虑垂向-侧向运动的半挂列车动力学建模及分析

铰接车辆的动力学模型对于理解车辆系统内在的复杂关系,预估车辆性能的变化以及完善新车型的开发具有重要意义.本文建立了11自由度垂向和侧向耦合的3轴半挂汽车列车动力学模型.通过与整车的平顺性模型对比,验证所建模型的有效性.并且进一步研究了道路的不平度激励、车辆行驶速度、挂车悬架刚度、挂车轮胎刚度参数变化引起的车身跳动和侧倾...     

新型爬壁机器人越障机理及能力研究

爬壁清洗机器人是在危险的高层建筑环境下替代人进行清洗工作的机械,其可靠性和稳定性尤为重要. 在分析传统爬壁清洗机器人弊端的基础上,针对玻璃存在的窗框障碍物,设计一种四旋翼摆臂式爬壁清洗机器人.机器人基于履带式底盘结构,通过旋翼旋转产生推力提供壁面行走所需的吸附力,并设计相应的机器人摆臂变形机构,增加机器人的壁面越障能力. 从运动学角度分析机器人越障时的运动机理,建立机器人壁面攀爬的运动学模型. 在RecurDyn的Track LM模块环境下,对机器人越障过程进行运动学仿真,得到驱动轮的驱动转矩、旋翼推力随时间变化曲线;对Y轴重心位置和加速度变化曲线分析,机器人在越障过程中能够保持良好的平稳性,论证了四旋翼摆臂式爬壁清洗机器人的越障能力和越障过程中的平稳性.     

视觉导航中分道线的二维重建与障碍物检测

针对视觉导航对道路分道线重建以及障碍物检测的功能需求，在对道路几何形态特性分析的基础上，建立了车道成像模型，对当前车道以及多车道进行了投影图像的二维重建；同时根据信息熵，引入路面单位像素灰度等级数的概念，实现了目标车辆或障碍物的初定位，利用Robinson边缘检测算子实现了对目标车辆或障碍物的精确定位。经大量实验证明，所设计的算法具有较高的实时性、准确性，满足了视觉导航对道路或分道线检测、障碍物检测的功能需求。     

基于模型预测控制的汽车底盘集成控制

为了实现汽车底盘的集成控制,提出了模型预测控制(MPC)方法。在紧急避障操纵时,利用四轮差动制动和主动前轮转向集成控制的方式实现对汽车理想操纵特性的跟随。上层集成控制器通过模型预测控制方法决策下层子控制器所需的附加横摆力矩和前轮附加转角。建立了七自由度非线性车辆模型作为预测模型,并通过实车试验对其精度进行了验证。在Carsim中的虚拟试验对模型预测控制方法的控制效果进行了验证。     

Design of a Mobile Mechanism for Missing Miner Search Robots in Underground Mines

1 Introduction It is important to search and locate missing min- ers promptly, rapidly and accurately after disasters occur in underground coal mines[1–2]. The missing miner searching robot (MMSR)[3] for underground mines is an autonomous mobile robot used for searching and locating missing miners and detecting the surrounding parameters of the dangerous under- ground coal mine environment after mine disasters. In areas where mine rescue team members cannot go, MMSR can replace rescuers to…     

基于多传感器的智能小车避障系统设计

针对智能小车存在的避障缺陷,设计了一种超声波单点避障与红外双路交叉避障相结合的全方位避障系统,系统以Arduino为主控单元,以Linux为开发平台,通过多传感器数据的采集融合、经由计算机算法控制,可实现全方位自动避障.系统硬件采用多模块协调配合,可使系统具有较高的自适应能力.实验结果表明,设计的全方位避障系统较大地提高了避障的效率和成功率,可有效地实现全方位避障.     

人工势场法在无人车避障系统中的改进

传统的人工势场法易出现陷阱区域,在障碍物前面产生震荡等缺点.通过建立避障的动力学模型,引入对障碍物的模糊分类和BP网络对传感器数据的融合优化,使得无人驾驶车在通过有障碍物的道路中能够实现自主避障,做到提前预判,有效消除了震荡或死区引起的系统不稳定性.相比于传统人工势场算法,采用改进算法使得系统在稳定性和效率上有进一步提高.     

一种裸眼井壁几何模型的构造方法

为检验裸眼井用测井仪器拖动器的越障性能,构造一种裸眼井壁的几何模型.比较Pro/E中几种基准曲线创建方法的优缺点,给出了Pro/E中构造裸眼井壁几何模型的建模流程.分析Pro/E中用于创建基准曲线的IBL文件格式,编制并验证了由数学软件Mathematica 6.0自动生成*.ibl文件的程序.某型拖动器越障仿真实例表明,该建模方法具有一定应用价值.     

半挂汽车转向稳定性反馈线性化控制

建立了半挂汽车非线性动力学模型,分析了车辆在低附着系数路面上高速转向行驶稳定性。采用遗传算法和相平面法估计了行驶速度为16.7～25m/s时车辆稳态前轮临界转角。基于非线性反馈线性化跟踪控制理论,以牵引车横摆角速度和铰接角为控制对象,设计了半挂汽车前轮主动转向和鞍座直接横摆力矩联合控制的前馈和反馈复合控制器。车辆高速阶跃转向和单移线工况仿真结果表明:联合控制器对于提高半挂汽车横向稳定性效果较好。     

全自主智能机器人多传感器融合感知方法的研究

全自主智能机器人采用多超声波传感器来感知周围的环境信息,并利用卡尔曼滤波对获取的信息进行分析和融合,从而达到对前方障碍方位的准确判断,以完成机器人避障功能。