【分享帖】论怎样让车不“振”--麦克纳姆轮机器人振动优化

开门见山的说了，我想解决自己使用麦克纳姆3年之后所发现的问题----就是麦克纳姆轮底盘的机器人可能在一定的速度区间内容易发生较强烈的振动！！！

现象：
可能也有不少队伍有关注过这个问题，但是可能影响并不是非常的明显，因为据我所知大部分队伍的减振器的选型可以很理想的避开悬挂系统的高速的共振区间，但是一旦机器人的速度放慢下来振动会变的相对比较明显。尤其是对射击类的机器人来说，影响还是比较大的，尤其近几年小陀螺技术兴起的时候。类似的现象不仅仅在RM比赛中有，很多麦克纳姆轮的AGV也会有类似的问题（我假期有对一些国内的麦克纳姆轮AGV公司做过一定的调研（比如伪装成某个高校实验室的财主））。

问题：一句话，就是原本理论上外圆周是一个完整且理想的圆周的麦克纳姆轮（像我们理想型的伴侣一样hh，很完美），但是由于在装配不精准（比如内外八字）（现实一点，醒醒孩子），磨损，形变会导致原本理论上不会产生振动的麦克纳姆轮产生振动，并且这个振动会形成一个周期激励，并且这个频率恰好在悬挂系统的共振区间中，这时的悬挂系统非但不能优化振动，反而还会实现振动幅度的放大，我计算了一下，有些情况可能产生2-3mm的振幅。

解决方案：
我通过咨询老师和阅读一些文献，找到了较为合理的设计减振器参数（k值，c值）的方法，使得可以自己控制机器人的速度共振区间的范围，使得机器人的大部分行驶速度下不会产生较强烈的振动。我大概花了几个月的精力将这个方法写成了一篇论文。论文里面较为详细的介绍了针对不同规格的麦克纳姆轮的减振器参数设计的方法，利用此方法可以①最大程度的避开悬挂系统的共振区间，并且可以根据自身机器人最常用的速度（比如小陀螺时候的轮子速度）针对性的设计减振器的参数；②同样也可以根据自己上网买的减振器（K，C值已定）来计算机器人最适宜的行走速度区间。

不废话，直接上结论与图片：

具体的解释在论文中有很详细的解释，有需要的可以直接看论文的结论。

PS：请各位学校的大佬提出宝贵的建议！！！最好能找出漏洞，谢谢hxdm。

论文相关的问题：
力学模型中麦轮模型采用磨损的麦轮多边形，这里并不严谨，没有磨损的麦轮虽然侧视图是整圆仍然会有周期激励，其来源并不是地面正压力大小的周期变化，而是来源于正压力作用点的周期变化，即力矩的周期性变化。
力学模型采用经典k、c模型，但实际大部分队伍的车悬挂又限位无预压、甚至无阻尼，有限位的无预压悬挂意味着k值只是单向的，所以论文结论在RM造车中并不具有普遍指导意义。

反应到实际造车相关的问题：
1，底盘到云台是一整套振动传递体系，既然要枪打得准，云台必须稳，实际分析就需要从整套振动传递体系出发，不应该只分析悬挂系统，包括车架、yaw轴轴承、云台架、pitch轴轴承、云台体综合分析。
2，对于未磨损的麦轮需要分析的是力矩的周期性激励。
3，为了让一阶模态远离麦轮频率，基本思路就是把车架、yaw轴、云台架、pitch轴的刚度提上去。

菜狗灰灰 发表于 2020-10-30 13:49
论文相关的问题：
力学模型中麦轮模型采用磨损的麦轮多边形，这里并不严谨，没有磨损的麦轮虽然侧视图是整 ...

好的，收到，谢谢！

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