摘要：本毕业设计课题主要完成了驾驶机器人转向机械手执行机构动力学建模与仿真分析，分析转向机械手机构结构特点和车辆动态转向过程的横向运动特性与纵向运动特性，了解国内外汽车驾驶机器人转向机械手动力学建模与分析的研究现状及发展趋势。运用Adams对转向机械手结构进行仿真，分析机械手的角位移、力矩、角速度等。与Matlab/Simulink进行联合仿真，在Simulink中建立完整的机械手模型，通过编写S函数来产生信号，得出仿真分析的曲线结果后与技术指标进行比较。

关键词 驾驶机器人 转向机械手 动力学模型 联合仿真

毕业设计说明书外文摘要

Title  Dynamics analysis of the Electromagnetic direct-driven         vehicle Robot Driver steering manipulator                              

Abstract：This graduation design project mainly completed dynamics modeling and simulation analysis of the Robot Driver steering manipulator,analysing steering manipulator mechanism structure characteristic and lateral motion and longitudinal motion characteristics in the processing of vehicle dynamic steering,understanding the research status and development trend of dynamics modeling and analysis of the Robot Driver steering manipulator between the domestic and foreign countries. Simulating the steering manipulator structure by using the software ADAMS, analysing the manipulator’s angular displacement,torque,angular velocity,etc. Joint simulation with Matlab/Simulink,establishing complete model of the manipulator in Simulink,by using S-Function to generate the signal,comparing the obtained curve simulation result with technical indicators.

Keywords  Robot driver Steering Manipulator Dymatic Model Joint simulation

目   次

1 绪论 1

1.1 研究背景和意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3 主要研究内容 3

1.4 本章小结 3

2转向机械手动力学分析 4

2.1系统性能要求与结构原理 4

2.2模型分析 4

2.3运动分析 5

2.4力矩传递分析 6

2.5小结 9

3 转向机械手动力学模型与分析 10

3.1 引言 10

3.2 转向机械手动力学模型 10

3.3转向机械手动力学数值仿真分析 17

3.4本章小结 18

4转向机械手动力学仿真模型与分析 19

4.1引言 19

4.2 转向机械手动力学仿真模型 19

4.3 转向机械手动力学模型仿真分析 22

4.4 本章小结 23

5 转向机械手动力学联合仿真 24

5.1 引言 24

5.2 联合仿真模型建立 24

5.3 联合仿真结果分析 27

5.4 本章小结 32

结论 33

致谢 35

参考文献 36

附录A 38

附录B 40

1 绪论

1.1 研究背景和意义

随着人们对汽车需求量以及各项性能的要求日趋提升，汽车公司设计出各种车辆来满足人们的需求，设计出来的汽车产品就需要被检测，要达到理想的性能就需要进行很多次的汽车试验，通过试验结果反映出来的情况进行改进。但是试验的许多环节，是具有危险性高，持续时间久，试验场所条件差的特点，需要驾驶实验员不断的进行汽车的各项基本操作，并且驾驶实验员每时每刻都要保持着清醒的状态。

试验过程中汽车尾气、设备噪声、环境温度变化都会对驾驶员造成伤害，而且在道路上进行试验存在周期长、试验数据不容易采集的缺点[1]。因此，为了保证试验结果准确度、客观性及可重复性，就需要研制驾驶机器人来完成这些任务。

1.2国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 主要研究内容

1.3.1 本课题要解决的问题

建立转向机械手的动力学模型并进行动力学仿真分析，将机械手三维模型导入ADAMS，并与Simulink进行联合仿真，分析转向机械手机构结构特点和车辆动态转向过程的横向运动特性和纵向运动特性来进一步完善电磁直驱驾驶机器人转向机械手动力学模型。分析机械手的受力情况，速度变化与加速度变化情况之间的关系。将模型仿真结果通过后处理方式生成图像，改变参数后与理想结果进行对比。