1、安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué)項目負責(zé)人：石慧芳項目負責(zé)人：石慧芳組員：魏來、姚如鑫、組員：魏來、姚如鑫、宋常健、湯騰飛宋常健、湯騰飛一：項目進展情況一：項目進展情況 項目主要研究的是輪式挖掘機底盤傳動的創(chuàng)新設(shè)計，基于項目主要研究的是輪式挖掘機底盤傳動的創(chuàng)新設(shè)計，基于現(xiàn)階段常規(guī)的輪式挖掘機底盤進行設(shè)計改進，改進底盤結(jié)構(gòu)現(xiàn)階段常規(guī)的輪式挖掘機底盤進行設(shè)計改進，改進底盤結(jié)構(gòu)以及傳動線路使得輪式底盤的載具在性能上能夠超越履帶式以及傳動線路使得輪式底盤的載具在性能上能夠超越履帶式的載具。的載具。 我們要設(shè)計制造的輪式底盤能夠比履帶式跑的更快，更平我們要設(shè)計制造的輪式底盤能夠比履帶式跑的更快，更平穩(wěn)，在實行挖

2、掘工作的時候更穩(wěn)定，自重更輕，油耗更低，穩(wěn)，在實行挖掘工作的時候更穩(wěn)定，自重更輕，油耗更低，對地形適應(yīng)能力更強，有能力爬一定大坡度的斜面。并且對對地形適應(yīng)能力更強，有能力爬一定大坡度的斜面。并且對常規(guī)路面無破壞。同時我們設(shè)計的底盤結(jié)構(gòu)要比市面上已經(jīng)常規(guī)路面無破壞。同時我們設(shè)計的底盤結(jié)構(gòu)要比市面上已經(jīng)出現(xiàn)的輪式底盤更穩(wěn)定舒適，易于操縱，不磨胎，原地轉(zhuǎn)向出現(xiàn)的輪式底盤更穩(wěn)定舒適，易于操縱，不磨胎，原地轉(zhuǎn)向以及原地前后左右的移動不再費時費力，且能夠越過一定高以及原地前后左右的移動不再費時費力，且能夠越過一定高度的障礙物，包括跨越與抬升底盤直接越過度的障礙物，包括跨越與抬升底盤直接越過。 下圖為已經(jīng)定

3、好的大致設(shè)計草圖，利用多自由度液壓油缸的移動完下圖為已經(jīng)定好的大致設(shè)計草圖，利用多自由度液壓油缸的移動完成輪腿的擺動與移動，鎖死車輪以后車輪就可以當(dāng)做支腿做簡單的成輪腿的擺動與移動，鎖死車輪以后車輪就可以當(dāng)做支腿做簡單的跨步邁步，在左右跨步時仿照螃蟹的側(cè)向行走完成一定位移的跨步，跨步邁步，在左右跨步時仿照螃蟹的側(cè)向行走完成一定位移的跨步，同時改變車輪的轉(zhuǎn)動角度可以完成原地旋轉(zhuǎn)，調(diào)整最上面的驅(qū)動軸同時改變車輪的轉(zhuǎn)動角度可以完成原地旋轉(zhuǎn)，調(diào)整最上面的驅(qū)動軸承以后，整個支腿平面可以轉(zhuǎn)動一個角度，調(diào)整車輪角度以后兩個承以后，整個支腿平面可以轉(zhuǎn)動一個角度，調(diào)整車輪角度以后兩個車輪輪距可以進行改變，因此如

4、果條件允許，將車輪外胎皮拆下甚車輪輪距可以進行改變，因此如果條件允許，將車輪外胎皮拆下甚至可以在鐵軌上行駛。至可以在鐵軌上行駛。 圖是根據(jù)上面的草圖圖紙做的一個簡易是實體原理模型，由于各圖是根據(jù)上面的草圖圖紙做的一個簡易是實體原理模型，由于各個自由度沒有被控制，因此很難站起來（圖中由于四個支腿的桿件個自由度沒有被控制，因此很難站起來（圖中由于四個支腿的桿件軸發(fā)生旋轉(zhuǎn)以后絞在一起導(dǎo)致其四個支腿被限制位置，因此站起來軸發(fā)生旋轉(zhuǎn)以后絞在一起導(dǎo)致其四個支腿被限制位置，因此站起來了）。了）。 對底盤改進后，利用對底盤改進后，利用SolidWorks 建立的三維模型建立的三維模型二：項目存在的問題及二：項

5、目存在的問題及應(yīng)對思路和措施應(yīng)對思路和措施 主要問題，一是這種多自由度（主要問題，一是這種多自由度（5自由度）的控制限位以自由度）的控制限位以及聯(lián)動的控制程序很有難度。二是車體支腿在以前后左右及聯(lián)動的控制程序很有難度。二是車體支腿在以前后左右移動的時候，其部分液力支架需要做同步非線性運動，這移動的時候，其部分液力支架需要做同步非線性運動，這就需要一個控制算法來彌補位移減小輪胎與地面的滑動。就需要一個控制算法來彌補位移減小輪胎與地面的滑動。 思路是，找有關(guān)自動控制的老師咨詢相關(guān)問題并自定思路是，找有關(guān)自動控制的老師咨詢相關(guān)問題并自定算法，同時還需購買一定的自動控制并帶有步進設(shè)備以算法，同時還需購

6、買一定的自動控制并帶有步進設(shè)備以及自我檢測設(shè)備的閉環(huán)控制液壓油缸以及液壓馬達（當(dāng)及自我檢測設(shè)備的閉環(huán)控制液壓油缸以及液壓馬達（當(dāng)然在模型階段需要使用電動機代替液壓馬達，滾珠絲杠然在模型階段需要使用電動機代替液壓馬達，滾珠絲杠代替液壓油缸，電動轉(zhuǎn)向舵機代替液壓轉(zhuǎn)向器）。完成代替液壓油缸，電動轉(zhuǎn)向舵機代替液壓轉(zhuǎn)向器）。完成虛擬仿真以后才能進行實體測試研究。虛擬仿真以后才能進行實體測試研究。三：項目研究下階段的任務(wù)及三：項目研究下階段的任務(wù)及時間安排時間安排 下一步是做好整車底盤部分的三維模型，并利用下一步是做好整車底盤部分的三維模型，并利用Adams，autoCAD以及以及Autodesk MAY

7、A進行模型的建立以及拆裝裝配布局，畢竟一個進行模型的建立以及拆裝裝配布局，畢竟一個部件是多個零件組成的，需要有一個合理的安裝步驟以及拆卸步驟，部件是多個零件組成的，需要有一個合理的安裝步驟以及拆卸步驟，同時要保證具體細節(jié)結(jié)構(gòu)，保證現(xiàn)場的拆裝工人能夠完成，也保證各同時要保證具體細節(jié)結(jié)構(gòu)，保證現(xiàn)場的拆裝工人能夠完成，也保證各個固定支點的強度。個固定支點的強度。 進行二維建模以及三維虛擬實體建模，仿真運算以及結(jié)構(gòu)改進，拆進行二維建模以及三維虛擬實體建模，仿真運算以及結(jié)構(gòu)改進，拆卸步驟的簡化與整理，總共大約需要半個學(xué)期。卸步驟的簡化與整理，總共大約需要半個學(xué)期。 最終仿真結(jié)束，于此同時實體的三維真實簡

8、化結(jié)構(gòu)模型也能做出來，最終仿真結(jié)束，于此同時實體的三維真實簡化結(jié)構(gòu)模型也能做出來，在制作實體簡化模型的時候也是一個不斷完善結(jié)構(gòu)的過程，包括其旋在制作實體簡化模型的時候也是一個不斷完善結(jié)構(gòu)的過程，包括其旋轉(zhuǎn)過程以及旋轉(zhuǎn)的自由空間。轉(zhuǎn)過程以及旋轉(zhuǎn)的自由空間。 緊接著進行自動控制環(huán)節(jié)的設(shè)計，咨詢學(xué)院相應(yīng)的老師，同時查閱緊接著進行自動控制環(huán)節(jié)的設(shè)計，咨詢學(xué)院相應(yīng)的老師，同時查閱相關(guān)資料學(xué)習(xí)控制基礎(chǔ)以及控制方案，控制算法，再在三維建模中進相關(guān)資料學(xué)習(xí)控制基礎(chǔ)以及控制方案，控制算法，再在三維建模中進行控制仿真，于此同時進行控制機構(gòu)的采購以及安裝，再進行控制程行控制仿真，于此同時進行控制機構(gòu)的采購以及安裝，

9、再進行控制程序的編寫與簡化，最后將實體控制機構(gòu)程序?qū)氇毩⒌目刂茊卧残虻木帉懪c簡化，最后將實體控制機構(gòu)程序?qū)氇毩⒌目刂茊卧惭b在簡化模型上查看問題，并加以解決，整個過程大約需要一個學(xué)期。裝在簡化模型上查看問題，并加以解決，整個過程大約需要一個學(xué)期。 最終做出一個真實的一比一比例的非簡化模型，并完成控制機構(gòu)的最終做出一個真實的一比一比例的非簡化模型，并完成控制機構(gòu)的安裝以及程序?qū)搿０惭b以及程序?qū)?。四：項目?jīng)費使用情況及安排四：項目經(jīng)費使用情況及安排 機構(gòu)方面，需要購買一定的塑料結(jié)構(gòu)的簡易支架，同時買機構(gòu)方面，需要購買一定的塑料結(jié)構(gòu)的簡易支架，同時買DIY系列的各種零件材料工具，五花八

10、門的各種工具，鉆子鋸系列的各種零件材料工具，五花八門的各種工具，鉆子鋸子等，在完成極小比例的結(jié)構(gòu)模型以后要采購一定量的鋁合子等，在完成極小比例的結(jié)構(gòu)模型以后要采購一定量的鋁合金材料以及鋼材，來搭建金材料以及鋼材，來搭建1比比2比例的實體真實模型。比例的實體真實模型。 傳動方面，需要購買成套齒輪以及齒輪組構(gòu)成傳動組件，還傳動方面，需要購買成套齒輪以及齒輪組構(gòu)成傳動組件，還需要購買小電動機模擬液壓馬達，同時組成轉(zhuǎn)向渦輪蝸桿組，需要購買小電動機模擬液壓馬達，同時組成轉(zhuǎn)向渦輪蝸桿組，減速增扭來提高轉(zhuǎn)向靈活性，在減速增扭來提高轉(zhuǎn)向靈活性，在1比比2比例模型中需要滾珠絲比例模型中需要滾珠絲杠來代替液壓油缸以及驅(qū)動電機，包括采購的價格較為低廉杠來代替液壓油缸以及驅(qū)動電機，包括采購的價格較為低廉的二手電動自行車后輪。的二手電動自行車后輪。 控制方面，需要購買電子電路系統(tǒng)，在一定情況下會購買現(xiàn)控制方面，需要購買電子電路系統(tǒng)，在一定情況下會購買現(xiàn)成的，再往里面輸出數(shù)據(jù)，同時需要購買一定數(shù)量的閉環(huán)系成的，再往里面輸出數(shù)據(jù)，同時需要購買一定數(shù)量的閉環(huán)系統(tǒng)檢測零部件。統(tǒng)檢測零部件。采購采購項項目目需要采購材料名稱需要采購材料名稱欲購數(shù)量欲購數(shù)量（個）（個）