基于Adams的爬楼轮椅仿真分析实战

本次仿真主要是基于Adams 完成行星轮 式爬楼轮椅的建模、自动上楼梯的运动仿真。爬楼轮椅的示意图如下所示：

无障碍上楼梯动图如下所示：

一.导入CAD模型

如下图所示，在SolidWorks 里面建立好爬楼轮椅的整体模型。

建立好模型后，将文件另存为x_t格式文件导入到Adams中。导入后需要对模型赋予材料。

二.ADAMS建模

1.建立楼梯

楼梯的结构比较简单，此处用Adams自带建模功能来创建（若构型复杂建议用SolidWorks来处理）。具体图片如下所示：

2.简化模型

首先如下图所示删除掉仿真用不到的零件，如轴承、螺钉等，主要是为了提高仿真速度。同时通过布尔操作将相对不动的零件“焊接”起来。

3.建立约束

首先建立六个行星轮与两个导轮 的旋转副 ，在建立的过程中注意旋转副的方向，8个旋转副的方向都是沿着Z轴方向。如下图：

4.建立重力

为了逼近最真实情况，需要加一个重力来仿真。具体的重力方向如下所示。

5.建立驱动

分别在6个行星轮和2个导轮轴上添加驱动，同时赋予一定的初速度：

6.建立接触

本次仿真主要有两处接触，一是6个行星轮与楼梯的接触，二是导轮与楼梯的接触。由于行星轮和导轮的外蒙皮为橡胶材料，所以在设定刚度系数 时可以适当的减小该值，如下图所示，同时施加一定的摩擦力：

三.仿真分析

经过仿真计算，不同方位的动图如下所示，从图中可以看出行星轮式爬楼机运动稳定，颠簸小。

其中一行星轮角速度的变化再次验证了运动的高度平稳性：

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