自适应低振动步行轮仿生设计与性能分析

• 作者: 何彦虎 张锐 李国玉 罗刚 韩佃雷
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 工学
• 关键词: 仿生步行轮 鸵鸟足 软/硬地面 低振动
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 所属期刊栏目: 先进制造技术及基础理论
• 页码范围: 418-426
• 页数: 9页
• 分类号: TB17|Q811.213
• 字数: 3959字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2018.03.053

摘要

为提高具有高通过性的步行轮平顺性,基于鸵鸟足运动姿态与跖趾关节储能减振机理,运用工程仿生学原理与技术,设计了一种仿生自适应低振动步行轮.有限元数值模拟结果表明,轮上载荷30 N,角速度10(°)/s情况下,相比于传统步行轮,仿生步行轮轮心波动范围在软路面和硬路面分别降低了85.71％和93.33％.采用轻载荷月壤/车轮土槽测试系统验证了仿生步行轮的减振性能.当滑转率小于40％时,仿生步行轮的挂钩牵引力均大于传统步行轮;当滑转率大于40％,且仅在角速度为20(°)/s时,仿生步行轮的挂钩牵引力才小于传统步行轮,表明仿生步行轮在松软地面具有较好的牵引通过性.同时,相比于传统步行轮,当角速度为30(°)/s时,仿生步行轮在软路面和硬路面的加速度分别减少了6.3％和15.8％,振幅分别减小了14.6％和9.6％.在保证松软地面优越牵引通过性能前提下,仿生步行轮比传统步行轮的轮心波动更小,振动明显降低,有效解决了步行轮多边形效应引起的振动问题.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张锐	吉林大学工程仿生教育部重点实验室	54	568	16.0	22.0
2	何彦虎	湖州职业技术学院机电与汽车学院	35	49	4.0	5.0
3	罗刚	吉林大学工程仿生教育部重点实验室	7	27	2.0	5.0
4	李国玉	吉林大学工程仿生教育部重点实验室	2	2	1.0	1.0
5	韩佃雷	吉林大学工程仿生教育部重点实验室	2	43	2.0	2.0