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球形機器人-電動液壓滾圓機切管機張家港數控切
添加時間:2018-12-11
針對雙擺驅動結構的動力學模型過于復雜的問題,提出一種以絲杠螺母調節轉向、雙擺驅動滾動的球形機器人結構。首先,對其機械結構做了分析與說明;其次,應用動力學分析爬坡性能,通過牛頓-歐拉法建立轉向動力學模型,利用拉格朗日方程建立彈跳動力學模型;最后,圍繞爬坡、彈跳與轉向分別展開仿真與實驗。仿真和實驗的結果驗證了機械結構的可行性與動力學分析的準確性,動力學模型有效簡化。 第39卷第8期2017-08【27】心通過長度為l(m)的輕桿固連;除擺錘外的剩余部分近似等效為質量為M(kg),半徑為R(m)的均質薄壁球殼;當前時刻,擺錘的偏轉角為φ(rad),本文由公司網站全自動切管機網站采集轉載中國知網網絡整理  http://www.qieguanjixie.com.cn/如圖2所示。根據文獻[8],由動力學分析可得,球形機器人的爬坡條件為球形機器人-電動液壓滾圓機切管機張家港數控切管機液壓切管機折彎機:(1)圖2球形機器人爬坡示意圖2.2轉向運動如圖4所示,球形機器人在水平面上以無滑滾動的方式作轉向運動。設球形機器人長軸與水平面間夾角為β(rad),殼體半徑為R,運動過程中所受摩擦力為f(N);螺母質量為m0(kg)質心為O,與殼體幾何中心間的距離為d(m);兩側擺錘質量均為m,質心分別為P和Q,質心間矩離為2l,擺臂長度均為L;設轉彎半徑為r,如圖3所示。圖3轉向運動示意圖應用牛頓-歐拉法[7.9],建立球形機器人轉向運動的動力學模型為:(2)2.3彈跳運動設球形機器人由水平面彈跳躍起,躍起高度為h(m);擺錘質量為m(kg),除擺錘外的剩余部分近似等效為質量為M(kg)的均質薄壁球殼;當前時刻,兩側擺錘與短軸間夾角均為α(rad),轉速大小相等,方向相反,擺臂長度均為L,如圖4所示。由第二類拉格朗日方程[10],可求得球形機器人彈跳運動的動力學模型為:(2)(2)2(2cos2sin)=0M+mh′′+M+mgmLα′′αα′α(3)圖4彈跳運動示意圖3實驗與仿真3.1爬坡性能測試實驗設置斜面坡度為5°、10°、15°、20°和25°,對球形機器人實驗樣機的爬坡性能進行實驗測試,實驗結果如表1所示。(a)正視圖(b)剖視圖圖1三維機械結構球形機器人-電動液壓滾圓機切管機張家港數控切管機液壓切管機折彎機本文由公司網站全自動切管機網站采集轉載中國知網網絡整理  http://www.qieguanjixie.com.cn/
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