四轮差速双驱AGV机器人：理论分析与仿真对比

本文主要探讨了双驱双向AGV机器人（Automated Guided Vehicle, AGV）的运动学分析与仿真技术。作者基于北京石油化工学院和北京化工大学机械工程学院的研究，针对双驱AGV机器人特有的两个驱动模块配置，利用四轮差速原理构建了机器人在转弯过程中的运动学模型。他们借助Autodesk的AutoCAD 2016和Autodesk LT 2016软件进行三维模型的建立，然后导入到ADAMS仿真环境中，以便进行深入的动态分析。 首先，理论计算部分，通过数学推导和运动学公式，研究人员得到了AGV机器人运动学模型，这涉及到了机器人在直线行驶和转弯过程中的速度、加速度和角速度等关键参数的计算。这个阶段的目标是理解AGV如何在转向时保持稳定，以及如何通过驱动模块和差速机制来确保准确的轨迹执行。 接着，通过MATLAB软件，他们对这个运动学模型进行了数值分析，进行更为细致的计算和预测，这有助于验证理论模型的准确性并发现可能存在的误差来源。同时，这种方法也便于对不同工况下的机器人行为进行模拟和优化。 在仿真环节，作者使用ADAMS软件建立了虚拟样机，对双驱双向AGV的复杂结构进行了简化，以提高仿真效率。通过固定副和旋转副等运动副连接各个组件，实现了虚拟样机的物理连接，包括驱动模块、支撑轮和地面的接触模拟。在仿真过程中，他们精心设计了行走路径，通过设置多个运动阶段和STEP函数来控制AGV的运动，如直线行驶和转弯。 在对比分析阶段，作者将理论计算的结果与ADAMS仿真的结果进行了深入比较。通过对机器人中心点运动轨迹的跟踪和坐标数据分析，验证了运动学模型的正确性和仿真环境的可靠性。结果显示，两个驱动模块的同步运动轨迹几乎没有偏差，表明机器人在转弯时保持了预期的同步性和稳定性。 最后，这项研究不仅为双驱双向AGV机器人的结构设计、轨迹规划以及控制系统设计提供了理论支持，也为未来在更广泛的领域，如自动化物流、军事、医疗和危险环境中的应用提供了关键的技术基础。通过对理论计算与仿真分析的对比，研究人员能够不断优化AGV的性能，提升其在实际操作中的精度和效率。