微型抛投侦查机器人传动轴变形分析及优化

分析微型快换抛投式侦查机器人在实际5m高抛投实验中因着地时冲击力过大,导致机器人传动轴受力过大发生塑性变形的问题。通过有限元软件ANSYS Workbench/Explicit Dynamic对机器人模拟导致传动轴变形的跌落进行仿真实验。仿真结果找出传动轴发生变形的最薄弱的部位,并推算出最大等效应力。研究通过分析发现导致传动轴变形的主要原因有两个,一个是在机构设计中传动轴在轮毂与主体之间的间隙过大,另一个是材料本身的强度不够。为使传动轴能抵抗至少5m高的冲击,针对以上两个问题进行改进设计,在进行相同的实际抛投实验和仿真实验中,传动轴部分结构和抗弯曲强度明显提升,其没有发生明显的塑性变形。