【摘 要】
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自动引导车主要用于物料搬运、物流运输、自动化生产线和自动化车库等行业,它以可控性强、工作效率高、安全性好、结构简单等特点得到行业的一致认可,具有良好的应用前景。研
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自动引导车主要用于物料搬运、物流运输、自动化生产线和自动化车库等行业,它以可控性强、工作效率高、安全性好、结构简单等特点得到行业的一致认可,具有良好的应用前景。研究这种自动引导车的结构设计、结构尺寸的优化和建立运动学、动力学模型,对提高自动引导车性能和建立控制系统具有指导意义。 本文首先分析了结构设计的一般方法,并根据实际需要确定了本课题对自动引导车的结构设计方法,然后结合模块化设计方法建立了自动引导车结构设计的流程,确定了需要设计的功能模块和功能实现的方法,利用绘图软件得到了自动引导车的三维模型。由于自动引导车要承受重载,所以对自动引导车承重梁结构进行了优化设计,主要目的是减轻自动引导车质量,来节省制造成本和提高自动引导车的自身的灵活性。本课题选择了用收敛速度快的拟牛顿法和操作简单的实验设计法来对承重梁结构进行优化设计,在MATLAB中实现了拟牛顿法的优化设计,在ANSYS Workbench中实现了实验设计法的优化设计,最后对自动引导车的刚度、强度和振型模态进行校核和计算。在确定结构和尺寸之后,用拉格朗日方法对自动引导车进行数学建模,推导出自动引导车的侧翻系数,对自动引导车行驶过程中影响其行驶稳定性的因素进行了分析,其中包括负载质心高度、负载质量以及自动引导车行驶速度等。然后分析自动引导车的运动特性,建立了AGV的转弯特性方程,包括车轮不打滑的理想状态和考虑车轮打滑的普遍状态两种情况的运动分析;建立了不同载荷状况下的负载特性方程,得到了自动引导车的转矩方程,此方程可用于转矩控制的运动分析,其中包括负载质量、偏载、负载质心高度和自动引导车转弯半径等独立变量,分析了这些变量对转矩的输出和车辆的行驶特性的影响;最后实验验证了自动引导车的结构合理性、转弯特性分析的正确性。
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