扭摆下行被动移动装置的动力学建模及参数仿真

摘要

设计了一种基于能量守恒及角动量守恒原理的被动移动装置,该装置在初始瞬时推动力作用下可通过自身俯仰摆动、扭转摆动的耦合,以及与斜面接触状态的周期性改变,能够实现无动力、周期性、自稳定的沿斜面下行运动.提出了该装置的多体动力学模型,对动力学参数进行了Matlab符号计算,通过ADAMS进行了动力学仿真验证,设计制作了原理样机并进行测试.虚拟仿真和样机测试均表明,合理的运动学、动力学参数范围能够确保该装置实现多种自稳定的被动下行运动.