更换托辊机器人履带式底盘的仿真与优化

1

作者 田立勇 敖华 +1 位作者 于宁 唐瑞 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期603-613,共11页

为满足更换托辊机器人在煤矿井下复杂路面上以及狭窄长运距巷道内作业的需求,设计了带有姿态调整机构的履带式底盘,并结合煤矿井下的地形特征对底盘进行力学性能分析和关键部件优化。首先,利用多体动力学仿真软件RecurDyn建立履带行走... 为满足更换托辊机器人在煤矿井下复杂路面上以及狭窄长运距巷道内作业的需求,设计了带有姿态调整机构的履带式底盘,并结合煤矿井下的地形特征对底盘进行力学性能分析和关键部件优化。首先,利用多体动力学仿真软件RecurDyn建立履带行走机构的动力学模型,对6种经典工况进行仿真分析,通过对比履带张紧力和行驶转矩的仿真值与理论值来验证履带行走机构结构设计的合理性。然后,在ANSYS Workbench软件中对姿态调整机构进行静力学分析,并对其关键部件进行拓扑优化,以提高材料利用率并实现减重。最后,通过开展机器人行驶试验来测试履带式底盘的稳定性。结果表明,优化后姿态调整机构横移平台的最大应力降低了13.71 MPa,质量减小了36.92%;机器人在不同路况下均能稳定行驶且其姿态调整机构可正常工作。研究结果可为复杂工况下履带式煤矿机电设备的行驶性能优化提供参考。 展开更多

关键词 履带式底盘 多体动力学仿真 拓扑优化 履带张紧力 行驶转矩

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水稻联合收获机双电机履带式底盘设计与驱动功率试验 被引量：10

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作者 张仕杰 张国忠 +3 位作者 赵胜华 付建伟 王洋 高原 《安徽农业大学学报》 CAS CSCD 2019年第6期1075-1082,共8页

我国南方水稻收获季节正值高温,为减轻人工劳动强度,水稻联合收获机智能化是重要发展方向,为此设计了一种拟用于中小型智能水稻联合收获机的双电机驱动履带式底盘,主要由电机、蜗轮蜗杆减速器、电瓶、增程器、传动轴、驱动轮、支重轮、... 我国南方水稻收获季节正值高温,为减轻人工劳动强度,水稻联合收获机智能化是重要发展方向,为此设计了一种拟用于中小型智能水稻联合收获机的双电机驱动履带式底盘,主要由电机、蜗轮蜗杆减速器、电瓶、增程器、传动轴、驱动轮、支重轮、浮动轮、托轮以及张紧装置组成,履带接地长度1.14 m、轨距0.9 m、履带宽度0.4 m,采用2个直流永磁无刷电机驱动,总功率6 kW。基于Zigbee搭建了远程遥控系统,以自行设计的基于霍尔传感器非接触测功系统对该底盘两侧履带电机驱动功率进行检测;以底盘质量和行走速度为试验因素,基于MATLAB/SIMULINK对履带式底盘单侧驱动功率进行仿真试验、以测功系统得到的信号作为试验指标开展田间试验。结果表明,直行速度对功耗影响显著;整机质量对功耗影响显著;随整机质量增加,该机传动系统功耗损失相对减小;随直行速度增加,传动系统功耗基本保持不变;该底盘可满足实际生产需要。 展开更多

关键词 水稻收获机 履带式底盘 双电机驱动 功率检测 智能农机

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自行海底作业车履带式底盘虚拟样机建模探讨 被引量：2

3

作者 胡佳音 陈新明 高宇清 《矿业研究与开发》 CAS 2003年第4期32-33,57,共3页

以海底作业车履带式底盘为例,探讨了基于Pro/E、ADAMSMech/Pro、ADAMS/View等专业软件的虚拟样机建模方法,提出并实践了一套高效、快速的虚拟样机建模复合方法,大幅度地提高了复杂机械系统ADAMS虚拟样机建模与仿真运行的速度。

关键词 履带式底盘 PRO/E ADAMS 虚拟样机 仿真 建模

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高强度农业机械履带式底盘张紧机构的设计研究

4

作者 蒋瑞斌 《农业工程与装备》 2020年第8期5-8,共4页

履带式农业机械的工作环境一般较复杂恶劣,导致现有的履带式农业机械作业时履带张紧装置容易发生堵塞问题。履带在遇到冲击或者过沟过坎的情况下,若无缓冲功能将影响履带的使用寿命。通过改进设计了一款高强度履带式底盘,能增加履带的... 履带式农业机械的工作环境一般较复杂恶劣,导致现有的履带式农业机械作业时履带张紧装置容易发生堵塞问题。履带在遇到冲击或者过沟过坎的情况下,若无缓冲功能将影响履带的使用寿命。通过改进设计了一款高强度履带式底盘,能增加履带的使用寿命,且拆装方便、结构稳固、不易发生堵塞。以履带式农用运输车为例,对所设计的履带式底盘进行试验和研究,改进和确定了该高强度履带式底盘的结构和参数。 展开更多

关键词 农业机械 履带式底盘 张紧装置

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ADAMS宏命令在小型甘蔗收割机履带式底盘机构虚拟样机建模仿真过程中应用的探讨 被引量：5

5

作者 江少杰 陈伟叙 李尚平 《装备制造技术》 2006年第3期47-49,共3页

以小型甘蔗收割机履带式底盘为例,探讨了用虚拟仿真软件ADAM S/V iew进行高效、快速的虚拟样机建模方法,提高了复杂机械系统ADAM S虚拟样机建模与仿真运行的速度。

关键词 履带式底盘 ADAMS 宏 虚拟样机 建模 仿真

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电动农业车辆履带式底盘设计 被引量：12

6

作者 鲁鸣 沈文龙 《汽车实用技术》 2018年第19期17-19,36,共4页

电动汽车的快速发展,带动电动农业车辆的相关研究。履带式车辆对土壤的单位面积压力小和对土壤的附着性能好等优点广泛用于农业机械。根据电动农业车辆的需求,确定了履带式底盘的驱动方式、主要部件的相关参数、驱动电机和减速器的基本... 电动汽车的快速发展,带动电动农业车辆的相关研究。履带式车辆对土壤的单位面积压力小和对土壤的附着性能好等优点广泛用于农业机械。根据电动农业车辆的需求,确定了履带式底盘的驱动方式、主要部件的相关参数、驱动电机和减速器的基本要求。 展开更多

关键词 履带式底盘 驱动方式 参数计算

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履带式底盘驱动轮设计研究与应用 被引量：6

7

作者 张东宝 《煤炭技术》 CAS 2018年第3期223-225,共3页

研究了履带式底盘驱动轮的型式,根据不同的方法进行型式分类,并分析了其各自工作特点;探讨了驱动轮的节距设计与材料选择;最后介绍了驱动轮在煤矿机械锚杆钻机上的典型应用。

关键词 履带式底盘 驱动轮 设计 节距

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农用履带式底盘技术及衍生产品概述 被引量：3

8

作者 李斌 《新农业》 2016年第18期40-41,共2页

1 研发农用履带式底盘的由来 最初研发履带式玉米收获机样机时,曾有专家质疑笔者,“中国那么多的农机大厂不去研究,你为什么去研究?”实事求是地说,笔者研究履带式底盘技术的初衷,源于多年从事农机市场推广服务而积累的经验甚至是直觉. ... 1 研发农用履带式底盘的由来 最初研发履带式玉米收获机样机时,曾有专家质疑笔者,“中国那么多的农机大厂不去研究,你为什么去研究?”实事求是地说,笔者研究履带式底盘技术的初衷,源于多年从事农机市场推广服务而积累的经验甚至是直觉. 1.1 在松软的耕地上,履带式机的通过性、适应性肯定比轮式机更强,恶劣天气在潮湿泥泞的土地上作业时履带式机械的优势更是显而易见,其作用甚至是不可替代的. 1.2 提升自走式农机的作业效率,其要领不仅在于加快作业时的行驶速度,更需要有效缩短转弯、调头、对行等非作业状态的行驶时间.履带式机械转弯灵活,作业轨迹顺直,都优于轮式机. 展开更多

关键词 履带式底盘 履带底盘 玉米收获机 静液压 全液压 电控 农机 轮式

原文传递

履带式消防机器人底盘耐热性能的研究

9

作者 郭哲锋 张慧贤 +1 位作者 马利民 周天悦 《消防科学与技术》 北大核心 2025年第1期97-102,共6页

为了研究包覆气凝胶隔热层的新型履带式消防机器人底盘的耐热性能,本文进行了新型消防机器人底盘耐热性能的有限元分析和试验研究,并与未覆盖气凝胶隔热层的消防机器人底盘进行了耐热性能的试验对比。研究结果表明,新型消防机器人底盘加... 为了研究包覆气凝胶隔热层的新型履带式消防机器人底盘的耐热性能,本文进行了新型消防机器人底盘耐热性能的有限元分析和试验研究,并与未覆盖气凝胶隔热层的消防机器人底盘进行了耐热性能的试验对比。研究结果表明,新型消防机器人底盘加热30 min后,温升约9.5℃,远小于传统消防机器人底盘42℃的温升,底盘箱体内部下方的中间位置温度较低,比较适合布置电气元件。本文研究的新型消防机器人底盘表现出较好的耐热性能,提升了消防机器人领域的技术水平。 展开更多

关键词 消防机器人 履带式底盘 耐热性 气凝胶

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丘陵山地小型履带式动力底盘设计与试验 被引量：1

10

作者 蔡羽晨 高巧明 +3 位作者 罗悦洋 糜泽荣 李宗鹏 吕攀 《广西科技大学学报》 CAS 2024年第4期15-24,共10页

针对广西丘陵山地经济作物种植区非结构化的地形以及多种作物种类多的复杂生长环境,设计了一款具有高灵活性、可以适应丘陵山地地形的小型履带式动力底盘。以履带式底盘作为研究对象,建立履带式底盘机器人坡面行走模型,研究其在爬坡时... 针对广西丘陵山地经济作物种植区非结构化的地形以及多种作物种类多的复杂生长环境,设计了一款具有高灵活性、可以适应丘陵山地地形的小型履带式动力底盘。以履带式底盘作为研究对象,建立履带式底盘机器人坡面行走模型,研究其在爬坡时的稳定性与通过性,并在此基础上提出履带式底盘设计方案与参数选取。基于ANSYS Workbench对机架进行受力分析,机架最大位移变形量为0.0948 mm,最大等效应力为35.611 MPa,满足强度使用要求。利用RecurDyn动力学仿真软件对履带式底盘进行虚拟建模,分析其在爬坡、转向过程中的质心与扭矩变化情况,验证了方案的可行性。田间试验结果表明,履带式底盘机器人在水泥平地直线行驶速度为6.11 km/h,最小转弯半径为403.0 mm,草地最大爬坡角度为38°,最大越障高度为170 mm,作业期间,履带式底盘运行平稳。本文设计的履带式底盘的各项参数能够满足整机设计的要求,具有良好的爬坡越障性能,作业指标达到了相关标准要求,研究成果可为丘陵山地履带式底盘的设计与研发提供参考。 展开更多

关键词 丘陵山地 履带式底盘 农业机械 RECURDYN

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基于RecurDyn的小型履带式动力底盘设计与仿真分析

11

作者 宫庆福 宋月鹏 +4 位作者 郭晶 马伟 黄永强 王璨 任龙龙 《农业工程》 2024年第10期76-82,共7页

丘陵山地是我国果园的重要种植区,由于丘陵山地果园种植环境较为恶劣、空间郁闭,大中型履带式动力底盘的作业质量受到严重影响。针对大中型履带式动力底盘普遍存在转向不灵活、越障性能差等作业困难问题,为了增强丘陵山区果园履带式动... 丘陵山地是我国果园的重要种植区,由于丘陵山地果园种植环境较为恶劣、空间郁闭,大中型履带式动力底盘的作业质量受到严重影响。针对大中型履带式动力底盘普遍存在转向不灵活、越障性能差等作业困难问题,为了增强丘陵山区果园履带式动力底盘的环境适应能力和通过能力,设计了一种适应丘陵山地果园复杂环境的小型履带式动力底盘。小型履带式动力底盘爬坡能力强、越障性能好、能够在行间1.2m的果园环境中灵活作业,在多体动力学软件RecurDyn中建立动力学模型,对小型履带式动力底盘在硬质和松软两种路面环境下的直线、爬坡和越障3种行驶过程进行仿真分析。结果表明,小型履带式动力底盘的通过性和适应性满足作业要求,该研究能够为丘陵山区小型履带式动力底盘的设计提供理论支持和参考依据。 展开更多

关键词 丘陵山地 履带式动力底盘 结构设计 RECURDYN 仿真分析

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履带式果园碎枝机的设计

12

作者 张琴 王保爱 《林业机械与木工设备》 2024年第8期26-30,共5页

针对传统果园碎枝机工作效率低、劳动成本高、环境适应能力差的问题,设计了一款适用于丘陵山地的履带式果园碎枝机。该机具由动力系统、传动系统、进料系统、粉碎系统、出料系统以及履带式底盘行走系统组成,利用SolidWorks软件对果园碎... 针对传统果园碎枝机工作效率低、劳动成本高、环境适应能力差的问题,设计了一款适用于丘陵山地的履带式果园碎枝机。该机具由动力系统、传动系统、进料系统、粉碎系统、出料系统以及履带式底盘行走系统组成,利用SolidWorks软件对果园碎枝机零部件模型的构建和装配,确定动力总成、转子总成、喂料装置、粉碎装置、传动装置等关键部件参数及尺寸。设计的履带式果园碎枝机可实现丘陵山区果园枝条就地粉碎,具有适应性强、粉碎高效、购置成本低等优点。 展开更多

关键词 果园 碎枝机 履带式底盘 结构设计

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林间履带式多功能底盘的设计 被引量：8

13

作者 杨春梅 马岩 +4 位作者 吴哲 甄西刚 林晓亮 吴凯胜 杨俊强 《林业机械与木工设备》 2013年第11期12-15,共4页

针对林间运输需求,提出了履带式多功能底盘的整体设计方案,并对该底盘的几个关键部件进行了设计。

关键词 林间运输 履带式底盘 机械设计

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双电机履带式水稻收获机底盘自动导航系统设计与试验 被引量：6

14

作者 王伟康 罗承铭 +4 位作者 张国忠 付建伟 董昭 季超 赵状状 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期199-207,共9页

针对人工操作履带式收获机进行再生稻头季收获碾压率高、对行稳定性差,以及现有电动履带式机械大田作业精度低等问题,设计一套双电机履带式底盘自动导航系统并进行了试验验证。以自主设计的用于水稻收获的双电机履带式底盘为基础,基于... 针对人工操作履带式收获机进行再生稻头季收获碾压率高、对行稳定性差,以及现有电动履带式机械大田作业精度低等问题,设计一套双电机履带式底盘自动导航系统并进行了试验验证。以自主设计的用于水稻收获的双电机履带式底盘为基础,基于田间滑移模型推导了底盘转向半径与两侧驱动电机转速关系,并设计了自动导航模糊控制器。采用双天线RTK-GNSS获取双电机履带式底盘的实时位置和航向角信息,由自动导航系统的横向模糊纠偏控制器和两侧电机转速PID控制器实时控制两侧电机转速,实现作业路径自动跟踪。路面试验结果显示:双电机履带式底盘水稻收获机行驶速度为0.6、1.0 m/s时,自动导航系统的平均横向偏差分别为0.015、0.021 m。田间试验显示:双电机履带式底盘水稻收获机行驶速度为0.6 m/s时,自动导航系统的平均横向偏差为0.050 m。研究结果表明,相较于使用电控液压转向改装的导航系统,本导航系统控制量精准、响应速度快,跟踪误差小,可用于再生稻头季机收对行作业以降低碾压率。 展开更多

关键词 再生稻 收获机械 自动导航 双电机履带式底盘 模糊控制 精准作业 田间路径追踪

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履带式农机底盘在超湿黏土地面的通过性研究

15

作者 王海霞 卢立富 +2 位作者 李加坤 胡忠义 许永超 《山东交通学院学报》 CAS 2023年第3期1-6,21,共7页

为研究履带式农机底盘在超湿黏土地面上的通过性问题,采用仿真分析和试验验证相结合的方法分析某履带式农机底盘在超湿黏土地面上的通过性。原位采集超湿黏土土壤,以土壤硬度为评价指标,实现土壤样本的实验室重构;进行土壤的承压特性和... 为研究履带式农机底盘在超湿黏土地面上的通过性问题,采用仿真分析和试验验证相结合的方法分析某履带式农机底盘在超湿黏土地面上的通过性。原位采集超湿黏土土壤,以土壤硬度为评价指标,实现土壤样本的实验室重构;进行土壤的承压特性和剪切特性试验,获取超湿黏土土壤的力学特性参数;依据某型号履带式农机底盘的具体结构参数,采用软件Recurdyn,结合土壤的力学特性参数,构建履带式农机底盘超湿黏土地面通过性仿真模型,分析履带式农机底盘以5 km/h的速度通过超湿黏土地面时挂钩牵引力的变化情况,以挂钩牵引力为评价通过性的指标,并进行实车验证。结果表明:在超湿黏土地面上作业时,履带式农机底盘挂钩的平均牵引力的仿真结果为20.000 kN,实车验证结果为17.923 kN,仿真结果与试验结果基本一致,仿真结果准确、合理。 展开更多

关键词 履带式农机底盘 超湿黏土地面 通过性

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履带式装甲底盘侧减速器齿轮接触疲劳的可靠性分析 被引量：7

16

作者 孙凤文 李东峰 付显随 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期296-299,303,共5页

通过对典型路面实车试验获得的载荷数据进行处理,利用雨流计数法编制了传动系统的载荷谱。通过应力、强度干涉模型建立该底盘侧减速器可靠度的计算模型,然后利用接触强度寿命系数与应力循环次数的计算关系,求出了以行驶里程表达的主、... 通过对典型路面实车试验获得的载荷数据进行处理,利用雨流计数法编制了传动系统的载荷谱。通过应力、强度干涉模型建立该底盘侧减速器可靠度的计算模型,然后利用接触强度寿命系数与应力循环次数的计算关系,求出了以行驶里程表达的主、被动齿轮接触疲劳可靠性寿命分别为11583 km,18533 km。分析目的在于研究侧减速器的失效机理、寿命预测方法,并通过评估其在服役环境下的使用寿命,为使用、维修和再制造提供策略、建议。 展开更多

关键词 履带式装甲底盘 侧减速器 接触疲劳 可靠性 寿命预测

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履带式粉碎机粉碎机构设计与试验研究 被引量：2

17

作者 战丽 冯啸霖 +2 位作者 马岩 杨春梅 姬广磊 《农机化研究》 北大核心 2018年第6期97-101,共5页

结合秸秆等田间剩余物特性,将粉碎机构与履带式底盘相结合,提出了一种可以在田间灵活行走的履带式粉碎机设计方案,并对粉碎机构的整体结构和关键零部件进行了详细设计。制造出样机并对样机进行试验研究,结果表明:所选汽油机能带动粉碎... 结合秸秆等田间剩余物特性,将粉碎机构与履带式底盘相结合,提出了一种可以在田间灵活行走的履带式粉碎机设计方案,并对粉碎机构的整体结构和关键零部件进行了详细设计。制造出样机并对样机进行试验研究,结果表明:所选汽油机能带动粉碎机平稳转动,作业过程中无震颤、异响,且粉碎机粉碎效率高,成品率高达93.2%。该机完全能够满足在田间工作的要求,可以在田间灵活行走,结构紧凑,为提高林间剩余物的有效利用提供了经验,并为发展相关移动式粉碎设备奠定了基础。 展开更多

关键词 田间剩余物 粉碎机 履带式底盘

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履带式动力底盘储油机架的有限元分析

18

作者 郑安庆 王霜 王益曼 《农业开发与装备》 2020年第9期11-14,共4页

为降低液压驱动履带式动力底盘重心,同时保证通过性,采用底盘机架作为液压油箱.建立履带式动力底盘储油机架的三维模型,对QSTE420TM材料机架应用ANSYS软件在水平弯曲、极限扭转、紧急制动三种经典工况下进行有限元静力学分析,并对机架... 为降低液压驱动履带式动力底盘重心,同时保证通过性,采用底盘机架作为液压油箱.建立履带式动力底盘储油机架的三维模型,对QSTE420TM材料机架应用ANSYS软件在水平弯曲、极限扭转、紧急制动三种经典工况下进行有限元静力学分析,并对机架进行模态分析,计算出固有频率与地面激励和发动机激励比较,避免产生共振.结果 显示:对储油机架静应力分析,紧急制动工况下应力最大,为134.15 MPa,极限扭转工况下位移最大,为1.06 mm,都发生在机架进油口附近,机架在三种工况载荷下都满足强度要求;对储油机架模态分析,前八阶固有频率分布在446.38~780.13 Hz的范围,与外部激励相差很大,在工作时不会产生共振. 展开更多

关键词 履带式动力底盘 有限元 模态 ANSYS

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农用仿形履带式动力底盘的设计与试制初探

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作者 赵忠耿 邬家豪 《南方农机》 2017年第2期27-27,共1页

农用机械的功能决定其行驶的"道路"是田间或山地,驾驶的人员大多为未经过专业培训的农民,要在驾驶环境恶劣、驾驶人员能力较低的情况下,提升农用机械的使用水平,必须对其行驶的平顺性、通过性等方面进行进一步的优化。农用仿... 农用机械的功能决定其行驶的"道路"是田间或山地,驾驶的人员大多为未经过专业培训的农民,要在驾驶环境恶劣、驾驶人员能力较低的情况下,提升农用机械的使用水平,必须对其行驶的平顺性、通过性等方面进行进一步的优化。农用仿形履带式动力底盘的设计就是提升农用机械行驶能力的具体体现,文章针对其设计和试制进行研究,为农用机械制造水平提升提供借鉴。 展开更多

关键词 农用 仿形履带式动力底盘 设计与试制

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履带式特种消防侦察灭火机器人研发与应用 被引量：5

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作者 鲍明松 孙洪秀 +1 位作者 李希彬 郑安 《电子制作》 2020年第7期99-100,13,共3页

针对当前因火灾、爆炸等灾害对人类造成的人员伤亡和财产损失难题,本文研制了面向高危恶劣环境的履带式特种消防侦察灭火机器人。机器人具备现场侦察和超远程定点灭火功能,还具备自降温保护和远程自动化作业特征。针对机器人在易燃易爆... 针对当前因火灾、爆炸等灾害对人类造成的人员伤亡和财产损失难题,本文研制了面向高危恶劣环境的履带式特种消防侦察灭火机器人。机器人具备现场侦察和超远程定点灭火功能,还具备自降温保护和远程自动化作业特征。针对机器人在易燃易爆以及复杂地面环境场景,还重点突破了机器人自喷淋降温技术、高防护技术、动力学优化的轻量化技术等技术,进一步提升机器人运动技术指标,多次实地演习和火灾扑救证明了消防侦察灭火机器人的有效性和必要性。 展开更多

关键词 特种机器人 侦察和灭火 履带式特种底盘 自喷淋降温

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