【摘 要】
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人类长久的生活在地球上,对地球上各个领域进行了探索,随着科技的进步,更多追求的是对野外地域的探索,而这些地貌呈现的都是非结构化的形式,对这种复杂环境下的探索,需要无人平台来完成。目前人类研发出了普通轮式、履带式、摆臂式等无人平台,这些无人平台能够帮助人类完成人类自己难以完成的任务,如极地探险、现场排爆、火场救援等。然而这些无人平台也存在很多缺陷,如在野外非结构地形下普通轮式无人平台的通过性能差,履
【基金项目】
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创新特区项目“复杂跨域环境多机协同自主无人系统关键技术研究”；
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人类长久的生活在地球上,对地球上各个领域进行了探索,随着科技的进步,更多追求的是对野外地域的探索,而这些地貌呈现的都是非结构化的形式,对这种复杂环境下的探索,需要无人平台来完成。目前人类研发出了普通轮式、履带式、摆臂式等无人平台,这些无人平台能够帮助人类完成人类自己难以完成的任务,如极地探险、现场排爆、火场救援等。然而这些无人平台也存在很多缺陷,如在野外非结构地形下普通轮式无人平台的通过性能差,履带式和摆臂式无人平台功率损耗较大等。为了无人平台能够更好的适应野外非结构地形（沟壑、垂直障碍、斜坡以及凸起等）,人类开始着手研发一种新型的无人平台即行星轮式无人平台,目前行星轮式无人平台的研发主要集中在各大实验室,对于其在非结构化地形下的通过性能验证,仅在仿真软件上建立简单的几何非结构地形,通过轮胎与地面添加接触进行仿真验证,这与真实环境下,行星轮式无人平台的通过性能存在偏差。为此本文将建立野外真实的非结构地形,通过ADAMS/Simulink联合仿真验证行星轮式无人平台在真实的非结构地形下的通过性。首先,通过行星轮式无人平台越障、跨沟的约束条件,确定了行星轮组中行星架的半径以及轮胎半径,对悬架系统中弹簧减震器的刚度和阻尼进行了计算,为ADAMS中建立悬架系统输入悬架参数做铺垫,建立了行星轮式无人平台的纵向动力学方程。其次,通过地形建模软件Earthsculptor,建立了真实情况下非结构化地形,并提出了一种数据转化方法,通过Earthsculptor软件与ADAMS软件数据转化技术,实现了真实非结构地形在ADAMS中三维再现。最后,对行星轮式无人平台直行控制分析,通过PID控制器控制行星轮式无人平台的速度与横摆角度,达到行星轮式无人平台在非结构地形下通过性的仿真,PID参数的调整采用模糊自适应PID参数整定的方法实现PID参数的在线自整定。最终实现了行星轮式无人平台在四种地形（水平沟壑、垂直障碍、斜坡和凸起）下的ADAMS/Simulink联合仿真,并对仿真结果进行了分析与验证。
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