转向机构模型

docs/chrono/manual_vehicle.md

@@ -6,7 +6,7 @@
     - [模拟循环](vehicle_overview.md#simulation_loop)
 - [__车辆底盘__](vehicle_chassis.md)
 - [__轮式车辆__](wheeled_vehicle.md)
-    - [悬挂模型](#create-your-own-behavior-type)
+    - [悬挂模型](wheeled_suspension.md)
     - [转向机构模型](#create-your-own-behavior-type)
     - [传动系统模型](#create-your-own-behavior-type)
     - [轮胎型号](#create-your-own-behavior-type)

docs/chrono/wheeled_steering.md

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+# 转向机构模型
+
+- [__转向臂__](#pitman_arm)
+- [__齿条齿轮__](#rack_pinion)
+- [__旋臂__](#rotary_arm)
+
+基类 [ChSteering](https://api.projectchrono.org/classchrono_1_1vehicle_1_1_ch_steering.html) 规定任何派生的转向机构类（转向机构模板）都应提供一个转向连杆体，可转向悬架可以与其连接（通常通过悬架的转向连杆）。
+
+派生转向机构类型定义特定类型的转向机构的主体、关节、力元素和拓扑。所有位置均假定相对于机构参考系提供（派生转向机构类型可以自由选择此框架的位置和方向）。
+
+通过指定机构组件参考系相对于底盘参考系的位置和方向（参见 [ISO 参考系](https://api.projectchrono.org/vehicle_overview.html#vehicle_ISO_frame) 的定义），将转向机构组件安装到车辆底盘上。
+
+轮式车辆可能有多个转向机构，每个转向机构与不同的转向车轴相关联。同样，单个转向机构可以连接到多个转向车轴。
+
+## 转向臂 <span id="pitman_arm"></span>
+
+该转向机构为四连杆机构，转向连杆体通过转向臂和惰臂与底盘相连。转向臂体通过万向节与转向连杆相连，通过旋转关节与底盘相连。驾驶员转向输入用于控制旋转关节的角度。在 Chrono::Vehicle 转向臂模板中，惰臂采用复合旋转球关节建模。
+
+参见 [ChPitmanArm](https://api.projectchrono.org/classchrono_1_1vehicle_1_1_ch_pitman_arm.html) 和 [PitmanArm](https://api.projectchrono.org/classchrono_1_1vehicle_1_1_pitman_arm.html) 。
+
+![](../img/chrono/PitmanArm_bodies.png)
+
+本转向机构模板的拓扑结构为：
+
+![](../img/chrono/PitmanArm_topology.png)
+
+承力点如下：
+
+![](../img/chrono/PitmanArm_points.png)
+
+具有 PitmanArm 转向机构规范的示例 JSON 文件如下：
+
+```json
+{
+  "Name":                       "HMMWV Pitman Arm Steering",
+  "Type":                       "Steering",
+  "Template":                   "PitmanArm",
+
+  "Vehicle-Frame Inertia":      false,
+
+  "Steering Link":
+  {
+    "Mass":                     3.681,
+    "COM":                      [0.129, 0, 0],
+    "Moments of Inertia":       [0.252, 0.00233, 0.254],
+    "Products of Inertia":      [0, 0, 0],
+    "Radius":                   0.03
+  },
+
+  "Pitman Arm":
+  {
+    "Mass":                     1.605,
+    "COM":                      [0.064, 0.249, 0],
+    "Moments of Inertia":       [0.00638, 0.00756, 0.00150],
+    "Products of Inertia":      [0, 0, 0],
+    "Radius":                   0.02
+  },
+
+  "Revolute Joint":
+  {
+    "Location":                 [0, 0.249, 0],
+    "Direction":                [0, 0, 1],
+    "Maximum Angle (deg)":      30
+  },
+
+  "Universal Joint":
+  {
+    "Location":                 [ 0.129, 0.249, 0],
+    "Direction Arm":            [0, 0, 1],
+    "Direction Link":           [1, 0, 0]
+  },
+
+  "Revolute-Spherical Joint":
+  {
+    "Location Chassis":         [0, -0.325, 0],
+    "Location Link":            [0.129, -0.325, 0],
+    "Direction":                [0, 0, 1]
+  },
+
+  "Tierod Locations":
+  {
+    "Pitman Side":              [0.195,  0.448, 0.035],
+    "Idler Side":               [0.195, -0.448, 0.035]
+  }
+}
+```
+
+## 齿条齿轮 <span id="rack_pinion"></span>
+Chrono::Vehicle 齿条齿轮转向模板是齿条齿轮转向机构的运动学模型。转向连杆体通过棱柱关节连接到底盘。齿条位移计算如下：
+
+d= r （α最大限度s )
+
+其中r是小齿轮半径，α最大限度 是最大小齿轮角，并且s ∈ [ − 1 , 1 ]是驾驶员的转向输入。该位移用于控制转向连杆的平移。
+
+参见 [ChRackPinion](https://api.projectchrono.org/classchrono_1_1vehicle_1_1_ch_rack_pinion.html) 和 [RackPinion](https://api.projectchrono.org/classchrono_1_1vehicle_1_1_rack_pinion.html) 。
+
+![](../img/chrono/RackPinion_bodies.png)
+
+本转向机构模板的拓扑结构为：
+
+![](../img/chrono/RackPinion_topology.png)
+
+受力点如下：
+
+![](../img/chrono/RackPinion_points.png)
+
+具有 RackPinion 转向机构规范的示例 JSON 文件如下：
+
+```json
+{
+  "Name":                       "HMMWV Rack-Pinion Steering",
+  "Type":                       "Steering",
+  "Template":                   "RackPinion",
+
+  "Steering Link":
+  {
+    "Mass":                     9.072,
+    "COM":                      0,
+    "Inertia":                  [1, 1, 1],
+    "Radius":                   0.03,
+    "Length":                   0.896
+  },
+
+  "Pinion":
+  {
+    "Radius":                   0.1,
+    "Maximum Angle (deg)":      50
+  }
+}
+```
+
+
+## 旋臂 <span id="rotary_arm"></span>
+旋转臂转向是一种绕轴旋转的简单杠杆臂。它与实心摇臂轴和实心前束轴配合使用。它通常用作卡车、农用拖拉机和联合收割机的转向系统。
+
+参见 [ChRotaryArm](https://api.projectchrono.org/classchrono_1_1vehicle_1_1_ch_rotary_arm.html) 和 [RotaryArm](https://api.projectchrono.org/classchrono_1_1vehicle_1_1_rotary_arm.html) 。
+
+![](../img/chrono/RotaryArm_bodies.png)
+
+本转向机构模板的拓扑结构为：
+
+![](../img/chrono/RotaryArm_topology.png)
+
+受力点如下：
+
+![](../img/chrono/RotaryArm_points.png)
+
+具有 RotaryArm 转向机构规范的示例 JSON 文件如下：
+
+```json
+{
+  "Name":                       "UAZBUS Rotary-Arm Steering",
+  "Type":                       "Steering",
+  "Template":                   "RotaryArm",
+
+  "Pitman Arm":
+  {
+    "Mass":                     5.0,
+    "Inertia":                  [0.00638, 0.00756, 0.00150],
+    "Inertia Products":         [0, 0, 0],
+    "Radius":                   0.03,
+    "Axis of Rotation":         [0, 1, 0],           // arm-chassis revolute joint
+    "Point of Rotation":        [0.6, 0.5325, 0.4],  // location of chassis connection
+    "Point to Draglink":        [0.6, 0.5325, 0.2],  // location of draglink connection
+    "Maximum Angle (deg)":      12.5
+  }
+
+}
+```
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