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汽车耐久性试验驾驶机器人设计与实现
| 论文题名： | 汽车耐久性试验驾驶机器人设计与实现 |
| 关键词： | 汽车排放;驾驶机器人;机械设计;控制系统 |
| 摘要： | 近年来,随着我国经济的高速发展,汽车产业的规模和当前汽车的保有量都在不断的扩大。汽车数量的大幅增长造成其尾气排放数量增加,这对环境造成了一定的影响,基于可持续发展战略的思想,为了保护环境,合理利用资源,政府的相关部门及汽车监督检测机构都对这个问题做出了相应的管理规范文件。为了更好的完成汽车相关的排放耐久性试验,国家出台了 GB18352《轻型车的排放限值及测量方法》,其中对试验的相关细则都作出了明确的规定。由于标准法规的发展趋势是耐久里程在不断的增加,从开始的8万公里发展到现在的16万公里,导致试验持续时间增加；同时汽车行驶工况是一个简化的驾驶过程,操作重复率高,如果由试验员来操作完成,容易造成疲劳,影响试验质量,所以发展汽车耐久性试验驾驶机器人是非常必要的。 本课题的研究结合了实际应用的考虑,并借鉴了同类产品的技术和经验,这构成了本课题的研究基础。本文所设计的汽车耐久性驾驶机器人,机械腿的机构采用滑轮弹簧结构,机械手臂采用摇臂式机构。采用该种机构设计的动作精确度高,并且体积小巧紧凑,可以在汽车驾驶舱座椅上进行对汽车的无损安装,后期维护保养都十分方便。 本文首先以机构动力学与运动学理论为基础,详细分析了驾驶机器人的运动原理,建立了机械手的运动方程。通过对机械腿和机械手自由度的分析,为机械结构的设计奠定了基础。提出了驾驶机器人的总体设计方案。对各个模块的功能要求清楚之后,对机械手及机械腿进行了设计。在比较了传统电机、步进电机和伺服电机的优缺点之后,进行了电机的选型工作。在机械部分设计完成后,进行控制系统部分的硬件和软件设计。给出了驾驶机器人控制系统结构的原理图,并对AMA工况与SRC工况进行了介绍。同时对本课题所选传感器进行了说明,同时给出了抗干扰问题的解决方法。建立了整车模型,汽车动力学模型,PID控制模型,进行了PID参数整定工作。最后将试验结果与工况曲线进行对比分析,验证了本驾驶机器人系统的可靠性和精确性。 |
| 作者： | 李伟 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 陈弘 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北工业大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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