矿用救援机器人悬架平衡机构建模与仿真

摘要

为了提高矿用救援机器人的平顺性和越野性,将被动适应式空间平衡连杆机构与履带行驶机构相结合,根据对角线对称布置和中心线对称布置两种空间平衡连杆机构,分别设计了矿用救援机器人悬架。基于笛卡尔坐标系建立了两种悬架多刚体模型,计算其自由度为2,表明两种悬架均具有差动性能;通过几何方法推导出对角线对称的悬架具有线性均化作用。在Recurdyn多体系统仿真环境下进行运动学仿真,并使用蒙特卡洛法进行试验,对试验结果进行线性回归分析,结果表明:所设计的两种矿用救援机器人悬架均具有差动性能;与中心线对称的空间平衡连杆机构悬架相比,对角线对称的空间平衡连杆机构悬架还具有线性均化能力,因此,采用对角线对称的空间平衡连杆机构悬架。所设计悬架的零部件布置于隔爆机箱外部,不必考虑悬架与隔爆机箱的密封,简化了结构设计,满足矿用救援机器人运动功能的需求。