| 摘要 | 第7-8页 |
| ABSTRACT | 第8-9页 |
| 第一章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 本课题的研究背景 | 第10页 |
| 1.2 土槽试验台的国内外发展现状 | 第10-14页 |
| 1.2.1 土槽试验台国外发展现状 | 第10-12页 |
| 1.2.2 土槽试验台国内发展现状 | 第12-14页 |
| 1.3 本课题的研究内容和创新性 | 第14-15页 |
| 1.3.1 课题的研究内容 | 第14-15页 |
| 1.3.2 课题的创新性和实用价值 | 第15页 |
| 1.4 本课题的主要工作 | 第15-17页 |
| 1.5 本章小结 | 第17-18页 |
| 第二章 土槽试验台的机械设计 | 第18-34页 |
| 2.1 土槽试验台总体机械设计方案 | 第18-20页 |
| 2.1.1 试验台的设计指标和技术要求 | 第18-19页 |
| 2.1.2 试验台的系统组成 | 第19-20页 |
| 2.2 试验台框体设计与校核 | 第20-21页 |
| 2.2.1 框体结构 | 第20页 |
| 2.2.2 框体强度校核及仿真结果 | 第20-21页 |
| 2.3 工作平台装置设计 | 第21-24页 |
| 2.3.1 工作平台总体设计 | 第21-22页 |
| 2.3.2 丝杠滑台模组的设计 | 第22-23页 |
| 2.3.3 关键部件强度校核及仿真结果 | 第23-24页 |
| 2.4 机械腿的设计 | 第24-30页 |
| 2.4.1 腿部结构设计 | 第24-26页 |
| 2.4.2 腿部运动参数 | 第26-28页 |
| 2.4.3 腿部运动分析 | 第28-30页 |
| 2.5 土槽槽体的设计与校核 | 第30-32页 |
| 2.5.1 土槽槽体的结构设计 | 第30-31页 |
| 2.5.2 土槽强度的校核 | 第31-32页 |
| 2.6 试验台总成 | 第32-33页 |
| 2.7 本章小结 | 第33-34页 |
| 第三章 试验台测控系统的硬件设计 | 第34-52页 |
| 3.1 试验台的电机选型 | 第34-39页 |
| 3.1.1 电机类型的确定 | 第34页 |
| 3.1.2 步进电机的选型 | 第34-38页 |
| 3.1.3 步进电机驱动器的确定 | 第38-39页 |
| 3.2 机械腿的电机选型 | 第39-42页 |
| 3.2.1 电机类型的确定 | 第39页 |
| 3.2.2 直流电机选型 | 第39-41页 |
| 3.2.3 直流电机驱动器的确定 | 第41-42页 |
| 3.3 传感器选型 | 第42-44页 |
| 3.3.1 扭矩转速传感器 | 第42-43页 |
| 3.3.2 土壤水分传感器 | 第43-44页 |
| 3.4 PLC选型 | 第44-47页 |
| 3.4.1 PLC类型的确定 | 第44-45页 |
| 3.4.2 PLC具体型号选择 | 第45-47页 |
| 3.5 信号转换器 | 第47-48页 |
| 3.5.1 A/D信号转换模块 | 第47页 |
| 3.5.2 PNP-NPN信号转换模块 | 第47-48页 |
| 3.6 系统硬件的总成 | 第48-50页 |
| 3.6.1 系统硬件组成 | 第48页 |
| 3.6.2 电气接线图 | 第48-50页 |
| 3.7 本章小结 | 第50-52页 |
| 第四章 试验台测控系统的软件设计 | 第52-64页 |
| 4.1 PLC与上位机通信 | 第52-55页 |
| 4.1.1 PLC的通信格式 | 第52-53页 |
| 4.1.2 PLC的命令帧 | 第53-55页 |
| 4.2 试验台运动控制 | 第55-57页 |
| 4.3 机械腿控制 | 第57-60页 |
| 4.3.1 PVT插补模式控制 | 第57-59页 |
| 4.3.2 上位机设计 | 第59-60页 |
| 4.4 传感器数据采集 | 第60-63页 |
| 4.4.1 频率信号的采集 | 第60-62页 |
| 4.4.2 电压信号的采集 | 第62-63页 |
| 4.5 本章小结 | 第63-64页 |
| 第五章 基于ABAQUS的有限元仿真分析 | 第64-82页 |
| 5.1 ABAQUS软件简介 | 第64页 |
| 5.2 ABAQUS求解算法的选择 | 第64-65页 |
| 5.3 基于ABAQUS的土壤本构模型的建立 | 第65-70页 |
| 5.3.1 扩展的Drucker-Prager模型 | 第65-66页 |
| 5.3.2 Mohr-Coulomb模型与Drucker-Prager模型的参数转换 | 第66-67页 |
| 5.3.3 土壤抗剪强度的测量 | 第67-70页 |
| 5.3.4 土壤密度、含水率的测量 | 第70页 |
| 5.4 有限元模型的建立及计算条件 | 第70-76页 |
| 5.4.1 ABAQUS分析流程图 | 第71-72页 |
| 5.4.2 网格类型与材料的定义 | 第72-73页 |
| 5.4.3 相互作用的设定 | 第73-74页 |
| 5.4.4 机械腿与土壤之间的接触设定 | 第74-75页 |
| 5.4.5 分析步与边界条件的设定 | 第75-76页 |
| 5.4.6 求解分析 | 第76页 |
| 5.5 有限元分析的可行性验证 | 第76-80页 |
| 5.5.1 足端与土壤的承压模型 | 第76-78页 |
| 5.5.2 机械腿的沉陷试验 | 第78-80页 |
| 5.6 本章小结 | 第80-82页 |
| 第六章 足-地作用机理的试验分析 | 第82-98页 |
| 6.1 足式机器人的足端结构 | 第82-83页 |
| 6.2 足-地作用机理仿真试验 | 第83-89页 |
| 6.2.1 正交试验 | 第83页 |
| 6.2.2 具体试验方案 | 第83-86页 |
| 6.2.3 仿真试验结果分析 | 第86-89页 |
| 6.3 足-地作用机理土槽试验 | 第89-94页 |
| 6.3.1 试验的说明 | 第89页 |
| 6.3.2 具体试验方案 | 第89-90页 |
| 6.3.3 试验数据处理 | 第90-91页 |
| 6.3.4 仿真试验最优结果的验证 | 第91-94页 |
| 6.4 试验分析与讨论 | 第94-95页 |
| 6.5 本章小结 | 第95-98页 |
| 第七章 总结与展望 | 第98-100页 |
| 7.1 总结 | 第98-99页 |
| 7.2 展望 | 第99-100页 |
| 参考文献 | 第100-104页 |
| 致谢 | 第104页 |