草方格铺设机器人多体动力学仿真与试验

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1、2009年6月农业机械学报第40卷第6期草方格铺设机器人多体动力学仿真与试验*刘晋浩潘海兵2舒庆。(1．北京林业大学工学院，北京100083；2．东北林业大学机电工程学院，哈尔滨150040；3．哈尔滨理工大学机械动力学院，哈尔滨150080)【摘要】采用Pr0／E和ADAMS软件相结合的方法，建立了草方格铺设机器人动力学模型，同时探讨了二者联合建模仿真的一般步骤。模型添加必要的边界条件后，对纵向压轮和横向插刀正常动作时的草方格铺设机器人振动状态进行了仿真。通过仿真，得到了牵引车、纵向铺设机构、横向铺设机构、纵向

2、压轮和横向插刀质心的位移、速度以及加速度曲线。分析了这些曲线出现波动的原因，为进一步的优化提供了数据。通过试验，得到实际状态下的试验曲线，并与仿真曲线进行对照，证实了草方格铺设机器人仿真模型和仿真结果的合理性和可靠性。关键词：草方格机器人多体动力学仿真分析中图分类号：TP242．3；TB122文献标识码：AMulti·bodyDynamicSimulationandExperimentsoftheStraw-checkerboardBarriersPavingRobotLiuJinhaoPanHaibing2Sh

3、uQing3(1．SchoolofTechnology，BeijingForestryUniversity，Beijing100083，China2．CollegeofElectromechanicalEngineering，NortheastForestryUniversity，Harbin150040，China3．SchoolofMechanical&PowerEngineering，HarbinUniversityofScienceandTechnology，Harbin150080，China)Abst

4、ractThemulti．bodydynamicmodelofthestraw．checkerboardbarrierspavingrobotisbuiltthroughthecombinationofthePro／EandADAMSsoftware．AfterthemodeliSaddedwiththerequiredboundaryconditions，thevibrationstateofthestraw—checkerboardbarrierspavingrobotissimulatedwhenthepr

5、essingwheelandinsertbladeworknormally．Throughthesimulation，thedisplacement，velocityandaccelerationcurvesofthemasscenterstotherobot’Stractor，longitudinalpavingmechanism，horizontalpavingmechanism，pressingwheelandinsertbladeareobtained．Throughtheanalysisoftheflu

6、ctuationcurves，theimprovementsolutionisproposed，whichprovidesdataforfurtheroptimizationoftherobot．Atlast，theexperimentcurvesintheactualstateareobtainedbytheexperiment．BythecontrastoftheexperimentandsimulationCHIVES，itisconfirmedthatthesimulationresultsofthest

7、raw—checkerboardbarrierspavingrobotarereasonableandreliable．KeywordsStraw—checkerboard，Robot，Multi—bodydynamic，Simulationanalysis引言；嘉现代机械的结构越来越复杂，传统的图解法和设计时间，加快结构分析进程，起到事半功倍的作多刚体动力学分析方法在解决复杂的机械结构问题用，提高了机械结构运动的可靠性、合理性。同时，时存在计算复杂、结果误差较大等缺陷。现代三维也提高了经济效益[¨。收稿日期：2

8、008—11—24修回日期：2009—02—02*“十一五”国家科技支撑计划资助项目(2006BAD11A15)作者简介：刘晋浩，教授，博士生导师，主要从事机电一体化与森林工程研究，E，mail：liujinhao@vip．163．com154农业机械学报草方格铺设机器人是一种将草快速插入沙中，沙排障装置，但只有遇到大障碍物时才用，因此可以形成方格形沙障，达到防风固沙目的