图七
由图可知当小车的半径每增加1cm小车便可多前进1m到2m。因此在设计时应考虑尽可能增大轮子的半径。
3.1.2运动学分析模型 符号说明:
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驱动轮半径
齿轮传动比
驱动轮A与转向轮横向偏距驱动轮B与转向轮横向偏距
驱动轴(轴2)与转向轮中心距离 曲柄轴(轴1)与转向轮中心距离 曲柄的旋转半径 摇杆长 连杆长
轴的绳轮半径r2
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a、驱动:
当重物下降dh时,
2)转过的角度为d?2,则有
dhd?2?r2
则曲柄轴(轴1)转过的角度
d?2d?1?i
小车移动的距离为(以A轮为参考)
ds?R?d?2
b、转向:
当转向杆与驱动轴间的夹角?为时,曲柄转过的角度为?1 则?与?1满足以下关:
l2?c2??1?cos????b?c?sin??r1?sin?1??r1?cos2?1222
解上述方程可得?1与?的函数关系式
??f??1?
c、小车行走轨迹
只有A轮为驱动轮,当转向轮转过角度?时,如图: 则小车转弯的曲率半径为
b???a1tan?
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小车行走ds过程中,小车整体转过的角度
d??ds?
当小车转过的角度为?时,有
??dx??ds?sin??dy?ds?cos?
d、小车其他轮的轨迹
以轮A为参考,则在小车的运动坐标系中,B的坐标B???a1?a2?,0?C的坐标C??a,d? 在地面坐标系中,有
??xB?xA?(a1?a2)?cos??yB?yA?(a1?a2)?sin?
??xC?xA?a1?cos??dsin??yC?yA?d?cos??a1sin?
整理上述表达式有:
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dh??d?2?r2?d?2??d?1?i?2?l2?c2(1?cos?)2?(b?c?sin??r1?sin?1)2?r1cos2?1????b?a1?tan???d??ds????dx??ds?sin??dy?ds?cos???xB?xA?(a1?a2)?cos???yB?yA?(a1?a2)?sin??xC?xA?a1?cos??dsin???yC?yA?a1?sin??d?cos??? 为求解方程,把上述微分方程改成差分方程求解,通过设定合理的参数的到了小车运动轨迹如(图六)
图六
3.1.3动力学分析模型 a、驱动
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