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驾驶机器人驱动技术研究现状

时间:2019-02-20 20:57来源:毕业论文
在讲解驾驶机器人的驱动技术之前,需要介绍驱动机构在驾驶机器人系统里的布置位置。驾驶机器人的系统组成主要有主控制单元、伺服控制单元以及执行器单元,系统结构如图1.4所示

在讲解驾驶机器人的驱动技术之前,需要介绍驱动机构在驾驶机器人系统里的布置位置。驾驶机器人的系统组成主要有主控制单元、伺服控制单元以及执行器单元,系统结构如图1.4所示:
(1)主控制单元
主控制单元发挥的作用是:实时接收传感器发回的关于执行机构所处位置的数据,还有车速和发动机转速等信息,然后计算机快速地完成输入数据与存储芯片里车辆试验循环工况数据的比较,最后经过运算立即实时输出执行器指令信号,实现同步控制发动机起动与停止。33432
(2)伺服控制单元
这是本课题研究的主要内容,在此课题中驾驶机器人在驱动执行机构时采用电磁驱动方式,这能够让机器人拥有如人类驾驶员一样的快速性、柔顺性和高精度等的良好特性,达到在车辆操纵时如人驾驶员般的灵活性。驾驶机器人系统中主控制单元发送信号给伺服控制单元然后驱动伺服电机,驱动执行机构完成驾驶操作。论文网
(3)执行机构单元
这个单元主要包含选换挡机械手、油门机械腿、制动机械腿和离合器机械腿,它们相应地和变速器操纵杆,油门踏板,制动器踏板和离合踏板连接。不可忽略的是,执行机构系统中由位置传感器和力传感器所组成的传感与检测元件是必不可少的,这类元件可以把各个执行器的力、位移和速度等关键信息反馈给主控制单元,最后实现驾驶机器人操纵动作的实时性和准确性。
查阅资料我得知,驾驶机器人的驱动方式主要有液压、气动、电动以及气电混合四种。最先出现的方式是液压驱动方式,它的不足是液压用油要具有很高的密封性,而且组成结构复杂。因为其动作的弹性和柔顺性方面有不足,所以逐步被气电混合型驱动方式取代。这种新兴起的气电混合型驱动方式采用电动方法驱动油门机械腿,其余执行机构均被气动驱动。在气压驱动方式中,获取气源容易且组成机构相对简单,但是油门机械腿在定位精度方面要求很高,假如全部执行器均采用气压驱动方式,则执行器和传感器会很难布置。另外因为气动执行器在实现精确轨迹控制方面难度大,所以当前各个研究机构都在集中力量解决执行机构的轨迹控制和多点准确定位问题。再后来,国际上出现了全电驱动方式,电动驱动方式的优势是:
源`自*六)维[论*文'网www.lwfree.cn

(1)电瓶直接可以作动力源,不增加附加装置,消除了液压系统里油源布置困难的影响,而且无污染;
(2)用一个交流伺服电机就能替换一个油缸或气缸,控制了成本,简化了结构,且保证了可靠性;
(3)可实现电传动。电机的起动力矩和制动力矩都很大,故起动与制动时间变短、响应速度变快、定位变得更精确;
随着科技进步,从全电驱动方式中衍生出了由电机实现直线直接驱动机器人的驱动方式。上世纪90年代伊始,缘于直线电机可以直接产生直线运动,且系统刚度高,快速响应性好,高速情况下可实现精确定位,所以直线电机驱动技术逐步成为新一代高精度数控机床领域里最有代表性的先进技术之一,该技术大幅度的提高了机床进给系统的快速反应能力和运动精度。所以,从制造业开始到其他工业行业,直线电机技术逐渐在应用与研究中成熟起来。电机伺服控制技术是近年来新出现的驱动技术,其优点是能使控制速度和位置精度非常准确。在此基础上的直线驱动方式则极大地优化了传统驱动方式的不足,直线电机可以直接驱动机器人各执行器,具有高速响应、高精度、动刚度高、速度快、加减速过程短、行程长度不受限制以及效率高等优点。本课题研究的内容就是可用于汽车自动驾驶机器人的驱动机构永磁直线电机。 驾驶机器人驱动技术研究现状:http://www.lwfree.cn/yanjiu/20190220/30543.html
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