S型轨迹无碳小车运动特性研究

为研究S型轨迹无碳小车的运动特性,进而对其进行优化设计及调整。通过对利用连杆机构实现转向的S型轨迹无碳小车转向机构的运动特性进行研究,建立了曲柄转角与前轮转角的数学关系模型,并利用MATLAB对其转向机构特性进行了仿真,得到了曲柄转角和前轮转角的关系图;建立了小车运动轨迹的数学模型,得到了影响运动轨迹的参数及其规律,找到了轨迹幅值的相关量,并利用MATLAB对小车运动轨迹进行了仿真。最终得到了桩距为0.9 m、幅值为0.095 m的最优余弦轨迹,此时曲柄长度为21 mm,为S型无碳小车的设计及调整提供了理论指导。     

基于MATLAB的无碳小车轨迹优化

为了解决无碳小车轨迹偏差大的问题,以轨迹近似为"8"字的无碳小车作为研究对象,首先详细介绍所设计的小车内部结构并阐述其工作原理,并利用解析法得到小车转向机构以及运行轨迹的数学模型。为对小车参数进行优化以得出最优值,根据建立的数学模型,利用MATLAB对小车单周期以及多周期运行轨迹进行运动仿真,得出最优值结果r=0.00535 m,b=0.013 45 m。     

"双8字"无碳小车关键结构设计与分析

"双8字"无碳小车是以重力势能为动力,按照预定轨迹进行运动,可以实现连续避障的三轮小车。首先对于小车机构及轨迹进行分析,针对"双8字"无碳小车的运动轨迹设计了"双8字"小车中曲柄摇杆机构和不完全齿轮机构,并根据小车的运动速度和运动特点设计了差速机构,同时为补偿加工及装配误差设计出了小车微调机构,给出微调机构的调节方法,最后基于设计方案对"双8字"无碳小车轨迹进行了仿真,验证小车在行走过程中的重要部件与小车运动轨迹之间的关系,为小车的设计与分析提供了可靠依据。     

基于“轨迹分析法”的无碳小车微调机构的创新设计

无碳小车是一种具有方向控制功能,以重力势能驱动的自行小车。为了解决无碳小车在制造误差、装配误差影响下运动轨迹不准确的问题,首先对小车运动轨迹进行数学分析,建立小车的运动轨迹方程。再利用Mathematica对小车的运动轨迹进行仿真实验。然后对影响轨迹变化的误差来源和误差形式进行了分析总结。基于此"轨迹分析法",提出将千分尺和蜗轮蜗杆机构引入到微调机构中的设计方法,得到了一种比以往调节精度高的微调机构和微调方法。通过实物样机测试,新的微调方案在轨迹修正中取得了很好的效果,为微调机构的设计提供了新的思路。     

基于曲柄滑块导向的重力驱动无碳小车设计

根据大学生工程训练大赛的参赛要求,在结构设计上选择了曲柄滑块机构来控制无碳小车的运行方向,利用螺杆进行位移补偿,使运行轨迹近似于正弦曲线,从而达到避障的目的。通过构建小车的三维模型,进行结构优化,分析了小车运行轨迹并制作出实物,经运行测试,小车性能达到设计要求。     

无碳小车轨迹的逆向分析方法

大学生工程训练综合能力竞赛中,无碳小车运行轨迹的分析是调整小车使之迅速适应比赛场地并精确稳定运行的先决条件,然而选手大都没有一套完整的轨迹分析流程,需要花费大量时间调整小车使之走出理想路线。因此通过对影响轨迹的各个参数进行分析,提出基于空间凸轮机构的"8"字形无碳小车轨迹的逆向分析方法,建立理想轨迹数学方程,通过数学建模计算出小车各个参数及理论运行轨迹,并通过运动仿真及小车最终行走轨迹验证了方法的准确性。     

基于凸轮控制的双8字无碳小车

根据全国大学生工程训练综合能力竞赛试题,基于凸轮控制设计了双8字无碳小车。对小无碳车的行驶轨迹进行了理论分析与合理预设,将行驶轨迹抽象为数学模型,利用第一类曲线积分计算双8字轨迹总长。应用解析法建立凸轮轮廓简谐运动数学模型,基于MATLAB软件生成凸轮轮廓线。将无碳小车前轮运动抽象为质点运动,得到质点运动所有轨迹点的离散坐标,并应用MATLAB软件对无碳小车行驶轨迹进行模拟仿真。在设计与仿真的基础上,制作无碳小车实物样机,通过测试确认无碳小车行驶平稳,轨迹重复性高。     

基于空间RSSR机构的8字无碳小车轨迹计算分析

对空间RSSR机构运动周期和小车车轮轨迹分析计算,利用数学建模的方法,对无碳小车"8"形轨迹进行具体分析。对轨迹函数曲线MATLAB程序中各个初始参数进行调整,从而得到了最优参数和最佳轨迹曲线。通过实际调试分析获得具体的调试结果从而了解各个参数对轨迹的具体影响。因此对无碳小车运动轨迹的研究具有重要意义。     

基于凸轮机构的8字S轨迹无碳小车

根据全国大学生工程训练综合能力竞赛中无碳小车的设计要求,结合模块化理念,利用SolidWorks软件,基于凸轮机构对8字S轨迹无碳小车进行了设计。通过分析无碳小车的任务轨迹,设计得到无碳小车的参数,应用MATLAB软件进行数据优化与轨迹仿真,输出无碳小车的凸轮轮廓。基于理论数据加工制作无碳小车实物,进行试验调试。在凸轮机构与其它机构的配合下,经过试验调试的无碳小车运行平稳,可以精确行驶出8字S轨迹。     

无碳小车转向控制机构数学模型的建立

针对第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛,建立项目Ⅱ"8"字轨迹无碳小车转向控制机构的数学模型。通过对小车主要组成模块和竞赛要求的分析,建立无碳小车转向角度和转向机构的数学模型。分析了小车工作原理与调节方法,根据所建立的数学模型设计了小车控制机构。通过全国大学生第三届工程训练综合能力竞赛验证了模型的正确性。     

重力势能驱动方向控制无碳小车的设计

基于曲柄滑块转向机构原理,设计了一种以重力势能驱动的具有方向控制功能的无碳小车。建立了重力势能驱动的无碳小车的数学模型,以最大程度增大无碳小车轨迹重合度为目标,运用Simulink通过仿真分析得到最佳无碳小车绕障碍物的行驶参数。针对无碳小车结构尺寸的多样化,提出了一种能计算出最佳小车绕行的障碍物间距和初始摆放角度的后续处理方法。探讨了提高小车运行平稳的方法与措施,提高了小车的运行精度。确定了小车的结构参数及总体方案。实验表明:采用优化后的无碳小车结构和绕行参数,能够最大程度地增加轨迹绕行重复度。该小车为无碳小车的设计提供了指导意义,为相关机构的应用研究提供参考价值。     

基于MATLAB的双“8”字无碳小车轨迹仿真分析及其结构设计

无碳小车以重锤的重力势能为唯一动力来源,通过设计实现有效连续避障最长行程。文中针对双"8"字无碳小车,基于MATLAB进行小车轨迹仿真分析,建立了其运动几何模型。为增加轨迹重复性,一个双"8"字轨迹拆分后由凹槽凸轮运动2个周期控制;针对小车中的凸轮轮廓、驱动轴等进行了结构设计。小车运行结果表明,该小车全程轨迹重复性良好,每圈轨迹偏移量较小,无撞桩情况发生,在桩距为350 mm时,最高可跑24圈。     

基于逆向分析法的双8字形无碳小车设计

为了设计能够行驶出双8字形轨迹的无碳小车,对无碳小车的工作原理进行了分析,并采用逆向分析法对无碳小车的结构进行了设计,同时应用MATLAB软件进行数据处理和轨迹仿真模拟。通过调试表明,所设计的无碳小车行驶出了双8字形轨迹,并且行驶平稳。通过设计验证了逆向分析法的优越性和无碳小车设计的合理性。     

基于余弦机构的S形无碳小车的优化设计

为了研究绕"S"行走无碳小车的运动特性与解决方案,在基于曲柄滑块的无碳小车转向机构上进行了创新设计,提出"余弦-摆杆"机构,利用SolidWorks软件进行无碳小车建模,并对MATLAB软件迭代算法进行了优化,分析小车的微调结构及几何参数,得出了应对加工及装配误差的小车整体设计方案。优化后的无碳小车能在很大程度上实现预先的目标与需求,为无碳小车机构设计及路径模拟提供了思路,也为此后类似的设计以及调整提供了理论及实践基础。     

基于UG和Matlab的“S”轨迹无碳小车设计与运动学仿真研究

为了制作满足第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛的"S"形轨迹无碳小车实体模型,根据机械原理的知识,应用UG建模模块建立了小车的三维仿真模型,并用数学理论研究的方法对模型的运动轨迹进行了分析。应用Matlab软件对小车运动轨迹的数学方程组编程求解;应用UG运动学模块对小车后主动轮运动学仿真,进而对小车进行参数化设计结构改进。通过对制作的小车实际运行轨迹和仿真轨迹对比分析,结果表明:自行设计制造的无碳小车符合竞赛主题,其运动轨迹完成了连续绕五个桩的成绩,为以后的工程训练技能大赛积累了经验,并为无碳小车的设计积累了经验。     

基于ADAMS的空间RSSR机构轨迹仿真探究

以无碳小车为例探究基于ADAMS软件的空间连杆机构设计方法,在对小车进行初步建模和运动学分析的前提下,利用ADAMS软件进行仿真小车行进轨迹,从而为更好的设计并调试一辆严格满足理论轨迹要求的RSSR机构无碳小车进行参数指导。     

2-RPaRSS并联操作手运动副间隙误差分析及补偿

针对新型3T1R并联操作手2-RPaRSS存在运动副间隙引起的定位偏差,造成操作手的实际轨迹与理论轨迹不吻合的问题,提出了一种基于自适应混合粒子群优化(AHPSO）算法的轨迹修正方法。建立操作手包含的各类运动副误差模型,在模型中将间隙误差完全等效成杆长误差;根据逆运动学方程建立并联操作手2-RPaRSS的位姿误差模型,得到关于输入、输出的微分关系式,并引入驱动杆输入角补偿量;利用粒子群优化(PSO)算法对补偿量寻优,将间隙误差补偿问题转化为求适应度极小值问题;通过混合权值自适应调整、学习因子自适应调节、混沌扰动范围自适应调节策略改进了PSO算法,得到AHPSO算法。仿真结果表明AHPSO算法性能优良,具有更好的收敛性和稳定性,对并联操作手运动副间隙误差的补偿是一种有效方法,补偿后定位精度得到了明显改善。     

基于轨迹分析的S型无碳小车设计

3D打印技术作为一种新型加工技术,在制造业中应用越来越广泛。为使小车结构更加简单、实用,针对S型无碳小车进行了轨迹分析,根据轨迹分析设计无碳小车,并通过SolidWorks进行运动仿真分析,然后利用3D打印技术进行制造,最后进行装配调试实验,结果表明,小车运行平稳,能量利用率高。     

基于圆柱凸轮机构“8字”无碳小车设计

根据湖南省第四届大学生工程训练综合能力竞赛的要求,设计一款无碳小车,该无碳小车主要由机架、动力转换机构、导向机构与传动机构构成,主要阐述圆柱凸轮导向机构的设计过程,并用SolidWorks软件进行轨迹仿真分析,详细阐述了轨迹误差的调节方法,从理论上解决了小车的设计、制作、调试问题,满足了比赛要求。     

基于S型无碳小车空间曲柄摇杆的数学模型和参数分析设计

基于S型无碳小车的整车设计,采用空间曲柄摇杆机构作为无碳小车的转向机构,并对无碳小车的重心分布进行分析。通过建立数学模型,进行理论计算,研究得出空间曲柄摇杆与转角之间的关系。为提高轨迹的对称性,进一步分析并探讨参数变化对轨迹的影响,得到当曲柄和摇杆长度满足一定条件时,可减小机构急回特性对轨迹的影响。另外,为解决无碳小车无法启动的问题,针对小车的整体与局部进行力学分析,计算求得重心分布的最优区间取值,大大减少启动困难的问题。