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用于排放实验的车辆自动驾驶机器人的结构特性分析
| 论文题名： | 用于排放实验的车辆自动驾驶机器人的结构特性分析 |
| 关键词： | 驾驶机器人;汽车尾气排放检测;三维建模;动力学分析 |
| 摘要： | 近年来，随着科学技术的提高和汽车工业的发展，人们对汽车性能的要求也越来越高，不仅要求汽车有良好的驾驶性，乘坐的舒适性，还要求汽车拥有好的安全性等，这就要通过大量的试验来对汽车的设计和性能进行改进。但是汽车的很多试验项目，都需要花费大量的人力、物力和财力来完成。因为对汽车的性能和精度要求日益提高，传统的依靠人类驾驶员操纵汽车来完成这些试验就显得不太适合。因此，运用机器人来替代人类驾驶员去操纵汽车进行这些试验的优越性就愈发突出。驾驶机器人替代人类驾驶员来进行汽车试验可以减少驾驶员的劳动强度，让驾驶员在更安全的环境下工作，节约了试验经费，提高试验项目的效率，把外界的影响因素降到最低。汽车自动驾驶机器人便是汽车尾气排放检测装置中的一部分，用来控制汽车使汽车进行各种动作来使尾气排放装置收集汽车在各种工况下的尾气排放情况，进而对尾气进行分析，找到减少尾气污染物排放的途径。在这样的背景下和前期的研究的基础上，设计了一种新型的排放试验用的车辆自动驾驶机器人，并对其结构特性进行了分析和研究。 驾驶机器人主要包括换挡机械手、油门机械腿、离合机械腿、制动机械腿、箱体和控制部分。这几部分结构有机的进行配合来重现汽车在加速、减速、怠速、急加速、急减速及各种复杂路况下的工况。 对国家标准GB18352.3-2005《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ阶段）》进行分析，并对国内现有的研究单位研制的驾驶机器人的成果进行研究，在前期研究的基础上，确定所设计的驾驶机器人的技术指标，随后对驾驶机器人的结构进行设计，提出了一种全新的机械手换挡思路，设计一种新型的换挡机械手，并对机器人的换挡机械手和油门、离合及制动机械腿的主要零部件进行了校核验算，验证零件选用的合理性。 运用三维建模软件CATIA对机器人进行三维建模，对换挡机械手和油门、离合及制动机械腿进行详细的动力学分析并建立了数学模型，为后续的虚拟样机模拟仿真计算提供理论依据。 运用分析软件ADAMS建立机器人的机械手和机械腿的虚拟样机模型，对其进行运动学仿真分析，验证所设计驾驶机器人的可行性，并详细分析了机构在各种工况下的动态特性。 |
| 作者： | 牛喆 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 牛志刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 太原理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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