具体参数介绍将在后续章节详细描述。

2.2.2 机器人“翻身运动”模型功率计算

在这三种运动模式下,“平地行驶运动”所需要的功率最小,电机功率、输出力矩的选 型主要应该依据“爬坡运动”与“翻身动作”。根据上一节的计算,已经大致选定了电机及 其参数,现校核该电机是否可以满足“翻身动作”的扭矩输出需求,如果可以满足需求即校 验合格,则可以将摆臂电机选取与驱动轮相同的电机。

当机器人由于障碍阻碍等,会发生前翻或侧翻的情况。这时,可以充分利用摆臂自身的 动力使车体翻身从而回复正常姿态。其“翻身动作”的基本描述如图 4.2 所示:将前方摆臂 转到车体的内侧,利用摆臂电机驱动摆臂向下运动,从而以地面为支点,可以把车体撑起,

本科毕业设计说明书 第 13 页 当撑起角度大于 90 度时,利用惯性翻过去。该动作也是摆臂驱动电机的常做动作,也是检验 电机是否满足设计要求的重要依据。

图 2.4 MROBOTⅡ号机器人“翻身动作”受力简图

驱动扭矩 Ml 的简略计算如下:

其中的 l3 是车体重心到前轮中心距离,若将电机等较为集中的布置在前轮附近,假设机 器人车的重在车体几何长度的前 2/5 处,取 l3=180mm,带入上式可以得到:

Ml  44100Nmm来!自~优尔论-文|网www.youerw.com

出于电机通用性的考虑,同一系统中电机选用相同型号,可以用同一套供电系统、控制 系统等,可以大大简化设计。因此,确定摆臂电机与驱动电机选取相同的型号,但为其分别 匹配不同减速器,以适应其输出扭矩的需求,的经过选择,选取 GP52C 353:1 减速器,重量 为 920 克。

Ml 44100 124.93Nmm 180Nmm K 353

(2.9)

在短时间内的过载并不会达到电机规定的最大输出扭矩,所以可知电机的能力满足预定 的设计要求。

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