[發明專利]一種可變直徑輪柔順變徑機構的設計方法有效
| 申請號： | 201710480670.1 | 申請日： | 2017-06-22 |
| 公開（公告）號： | CN107301292B | 公開（公告）日： | 2020-09-22 |
| 發明（設計）人： | 高峰;曾文;姜惠;劉本勇;張彬 | 申請（專利權）人： | 北京航空航天大學 |
| 主分類號： | G06F30/17 | 分類號： | G06F30/17 |
| 代理公司： | 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232 | 代理人： | 王順榮;唐愛華 |
| 地址： | 100191*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 可變 直徑 柔順 機構 設計 方法 | ||
1.一種可變直徑輪柔順變徑機構的設計方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：
步驟一、確定變徑機構設計變量以及它們之間的運動幾何關系；
步驟二、確定變徑機構設計變量的約束條件；
步驟三、確定變徑機構設計目標并建立其優化數學模型；
步驟四、給定初值，采用內點法作為優化算法求解約束非線性規劃問題，得到機構尺寸參數；
步驟一具體包括如下子步驟：
子步驟1：假設變徑過程中輪腿能夠保持結構穩定性，根據可變直徑輪張開和合攏兩個極限位置的幾何關系，由水平方向的投影相等可得：
子步驟2：將式(1)與式(2)相減得到：
則可得連接輪轂與輪腳的輻桿長度為：
子步驟3：將公式(4)代入公式(1)中，可得輻桿在輪腳上的安裝間距為：
子步驟4：綜上子步驟1至步驟3，可確定設計變量為：
x＝[x1，x2，x3，x4，x5]＝[θ1，β1，P2，Dcq，θ2] (6)
其中β2為同一輪腿最大輪徑時兩側輻桿間的夾角，在最小車輪直徑時的夾角為β1；θ2為同一輪腿最大輪徑時兩側輻桿在齒圈的安裝點與輪心所夾圓心角，在最小車輪直徑時的圓心角為θ1，Dcq為輪轂直徑；
步驟二具體如下：
邊界約束條件：
90°＜θ1＜180° (7)
0°＜β1＜90° (8)
0°＜β2＜90° (9)
0＜l (10)
0＜Dcq (11)
輻桿在輪腳上的安裝間距約束：
60＜sl＜Dminsin30° (12)；
步驟三具體包括如下子步驟：
子步驟1：弧形輪腳外緣中點到安裝在輪腳的輻桿中點之間的徑向距離：
子步驟2：在合攏極限位置時，輪腳外緣中心點的實際徑向位移：
子步驟3：在張開極限位置時，輪腳外緣中心點的實際徑向位移：
子步驟4：目標函數f(θ1，β1，β2，Dcq，θ2)按照使輪腳外緣中心點的實際徑向位移與給定徑向位移在張開和合攏兩個極限位置的誤差均方根最小來建立，其表達式為：
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