摘要
[目的]我国林区地形较为复杂,林地底盘性能决定了林地装备能否"上山入林",是林业现代化进程中需要解决的基础问题.相比轮式和履带式底盘,足式底盘腿部独立运动使得足式底盘在林区复杂地形环境中工作具有更强的灵活性和适应性.因此,研发针对我国林区环境的林地足式底盘对我国林业发展有重要意义.[方法]针对林地底盘步态规划的研究,首先分析山羊一般的行进步态,得到行走迈步顺序、各关节角关系以及变化范围.设计一种林地底盘,对其左前腿结构简图进行运动学分析,利用蒙特卡洛方法计算底盘足端的工作空间,是否能满足要求.根据实际需求,确定林地底盘的步态和关节驱动,使用ADAMS仿真软件设计简化林地底盘虚拟样机模型,进行对角小跑步态仿真,通过林地底盘质心的位移和速度变化曲线分析林地底盘的运行性能.[结果]平面运动的林地底盘质心在前进方向上位移变化稳定,前进速度0.2 m/s左右;底盘质心横向偏移程度较小,基本沿着设定轨迹前进;质心在竖直方向存在上下波动的情况,波动范围约占底盘总高度的1.04％,林地底盘在前进过程中没有发生跳跃情况或倾翻情况.[结论]仿真结果表明,步态规划可以满足林地底盘的运动要求,可以提升林地底盘的运动稳定性和地形适应能力,安全可靠,适用于林业动力底盘.
基金项目
国家重点研发计划战略性国际科技创新合作重点专项(2016YFE0203400)
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