虞沈林,陈 刚

(南京理工大学机械工程学院,南京 210094)

前言

汽车驾驶机器人[1]多用于汽车出厂前各项试验，通常汽车试验具有重复性强[2]、危险性大和工作环境恶劣等特点。由于具有良好的通用性、无损性、可重复性、安全性、可靠性和准确性，所以它可广泛适用于民用和军用领域，应用前景极为广阔[3-5]。利用驾驶机器人代替人类驾驶员进行汽车试验，一方面可避免人工试验中驾驶员存在的安全隐患，另一方面能够提高试验结果的准确性和可靠性，对加速汽车研发进程具有深远意义[6-8]。目前，国外驾驶机器人的关键技术尚处于保密阶段，国内较著名的是东南大学与南京汽车集团公司联合研制的DNC系列驾驶机器人[9]。

文献[10]中在对驾驶机器人换挡机械手进行运动学建模与分析的基础上，对换挡手进行运动仿真，但它只考虑了换挡手的刚性运动，并未考虑机械手各连杆的弹性变形所引起的换挡误差。文献[11]中对拖拉机驾驶机器人换挡机械手进行了运动学和动力学分析，并进行了仿真优化，但同样没有考虑换挡机械手的柔性运动。然而在实际换挡运动过程中，换挡机械手的各个连杆均会发生不同程度的变形，若只将机械手当成刚体进行分析得出的运动分析结果与换挡机械手的真实运动误差较大。文献[12]中考虑了机械臂的轴向变形，将船用挖掘机机械臂近似等效为末端带集中质量的柔性悬臂梁，进行数值求解、应力与位移测试并与臂架刚柔耦合仿真结果做对比分析。……