柔性機(jī)器人碰撞動(dòng)力學(xué)建模及其仿真.pdf

1、　　隨著新一代機(jī)器人正向著高速化、精密化和輕型化和大跨度的方向發(fā)展，機(jī)器人的協(xié)調(diào)操作等問(wèn)題日益顯現(xiàn)。目前，柔性機(jī)器人系統(tǒng)碰撞動(dòng)力學(xué)越來(lái)越受到重視，已經(jīng)成為機(jī)器人學(xué)和多柔體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。本文在當(dāng)前國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的基礎(chǔ)上，對(duì)柔性機(jī)器人系統(tǒng)的碰撞動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了進(jìn)一步探索。其中，柔性機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)以4×4階齊次變換矩陣為基礎(chǔ)建立在相對(duì)坐標(biāo)系中。運(yùn)用模態(tài)假設(shè)法處理?xiàng)U件柔性變形，通過(guò)引入沖量勢(shì)的概念，推導(dǎo)出了由n桿組成的柔性機(jī)器人系統(tǒng)受外

2、沖擊的Lagrange動(dòng)力學(xué)方程。機(jī)器人工作時(shí)與之發(fā)生碰撞的操作對(duì)象可能是運(yùn)動(dòng)或靜止的物體、環(huán)境、甚至是與之協(xié)調(diào)操作的機(jī)器人。本文考慮碰撞最復(fù)雜的情況，將碰撞的對(duì)象視為另一機(jī)器人，在機(jī)器人受外沖擊動(dòng)力學(xué)方程的基礎(chǔ)上結(jié)合系統(tǒng)的碰撞恢復(fù)系數(shù)方程，分別推導(dǎo)得到了單臂柔性雙機(jī)器人系統(tǒng)相互碰撞時(shí)的動(dòng)力學(xué)方程和多臂柔性雙機(jī)器人系統(tǒng)相互碰撞時(shí)的動(dòng)力學(xué)方程。所得方程中廣義沖量與廣義速度突變之間是解耦的，適于計(jì)算機(jī)程式化計(jì)算。并通過(guò)算例分析了柔性對(duì)機(jī)器人