基于ADAMS的Mecanum八轮全向移动平台运动学分析与仿真
2015-09-13邢雯丽朱建江
制造业自动化 2015年15期
关键词:方向
邢雯丽,朱建江,2
(1.中国矿业大学 机电工程学院,徐州 221116;2.常熟理工学院 电气与自动化工程学院,常熟 215500)
0 引言
全向移动平台是指在平面上具有前后、左右和中心旋转3个自由度,在不改变自身位姿的情况下可以沿任意方向进行移动的运载机构。全向移动平台的灵活机动性和精确定位,使其在船舶、仓库、航空等领域广泛应用。目前全向移动机构的应用研究主要集中在四个Mecanum轮全向移动平台[1~3]方面,然而随着航空航天器、石化、电力部组件和配套产品向更大尺寸及重量[4~6]发展,四轮全向移动平台已逐渐不能满足承受重载的使用要求。重载情况下,四轮全向移动平台需要的驱动扭矩大,且采用蓄电池直流供电,四个Mecanum轮驱动模式时,需要采用高压供电、大功率电机,因高压供电需要的电池组过多,导致整体尺寸过大且不经济。若采用低压供电(一般为48V或72V),驱动电机功率无法选的较大,否则电流过大控制电路中的功率器件不能满足要求。若选择较小功率电机、大减速比减速机来满足大扭矩,则导致全向平台运动速度过低,也不能满足使用要求。因此,对于重载全向移动平台采用多个全向轮(Mecanum轮)协同驱动技术是合理的选择。
本文提出一种由八个Mecanum轮协同驱动控制的全向移动平台,建立其运动学方程,然后运用ADAMS完成相应的运动学建模和仿真分析,得到平台沿不同方向的运动特性。
1 建立运动学数学模型
八个Mecanum轮协同驱动控制技术是全向移动平台实现重载的关键技术,其运动学方程的建立是实现其驱动控制的前提。……
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