RoboMaster

标题: 【分享帖】浅谈自适应底盘的原理（非独立悬挂） [打印本页]

作者: 雾之湖的小球 时间: 2020-11-30 22:01
标题: 【分享帖】浅谈自适应底盘的原理（非独立悬挂）
文章开头先感谢一下上海交大在此技术上做出的贡献，此外有不少学校也想做这个功能，一时兴起就写一篇文章随口谈谈自己的理解。

正文：
自适应悬挂是上海交大取名并于2019赛季首次投入进RM的技术，大概从功能上理解的话，就是一种具备减震能力的特殊非独立悬挂。（为什么是这么定义，后面细讲）
先来看一下非独立悬挂是什么：
[attach]28148[/attach]
也有人叫他前桥悬挂、拖拉机悬挂，等等，结构上就是两个轮子用一根轴连接起来，中间有一个轴承来承担悬挂的作用。
实际上这种前桥悬挂就已经具备了四个轮贴地力一致的功能了，但是因为没有减震能力，已经慢慢地被参赛队抛弃，只剩下官方步兵还在用这种设计。
所以实际上我们要做能够适用于RM的非独立悬挂，还是需要基于有减震结构的底盘。
实际上，我们常说的独立悬挂，一定程度上并不好于非独立悬挂，这一点可以从自由度的角度进行分析（12月14日补充：此处的自由度并非机械原理的自由度，是机械振动学的自由度）
=======
假设一个带有避震器的底盘模型，具有4个可以形变的轮子（悬架），一个轮子就具有一个自由度
那么有四个轮子的车，就是有四个自由度进行形变吗？
并不是，车身只有三个自由度。
这三个自由度分别为：车身俯仰点头、横滚点头、Z轴上下振动。

[attach]28152[/attach]

独立悬挂的自由度

多余的一个自由度去哪里了呢？因为有一个约束条件：
四个轮子必须同一平面。（或者悬架必须同一平面等）正是因为这个约束条件，当独立悬挂的车运行到四个轮子不同平面的位置时，
独立悬挂就会出现协调变形，导致四个弹簧的内力不再一致，进而使得接触地面的力不一致，最后导致轮子悬空。

只要把自由度想明白，就可以彻底理解自适应底盘（非独立悬挂）的实质了。前桥悬挂之所以能够实现自适应，就是因为一个轴承释放掉了车身的一个自我约束条件，引入了一个自由度，让整个底盘的自由度刚好等于轮子的自由度。
基于释放自由度的想法，就可以进行很多的展开工作了，不管采用油压气动机械连杆还是拉线等方法，让底盘生成一个自由度就可以完成功能。
除了RM的结构之外，火星车（比如好奇号）、月球车的某种六轮底盘结构也可以视作一种自适应悬架，也有一定的参考性。
[attach]28147[/attach]

交龙2019英雄

文章是顺手写的，希望能给各个学校做出花式设计起到一个抛砖引玉的作用，另外也请已经做出来自适应（非独立）底盘的学校批评指正。

作者: 影滅 时间: 2020-11-30 22:51
围观大佬

作者: 小黑丶LV 时间: 2020-11-30 23:53
到头来还是被连杆先入为主了，自由度才是关键，受教了

作者: MS天下第一 时间: 2020-12-2 18:51
对于刚大比赛的队员来说是一个很好的科普！谢谢大佬

作者: lxl000 时间: 2020-12-14 17:55
厉害，长见识了

作者: Tenhui 时间: 2020-12-28 10:30
学习学习学习

作者: lyh123 时间: 2020-12-29 13:08
还得是独立悬挂好点

作者: 雾之湖的小球 时间: 2020-12-29 18:05