空間柔性機(jī)械臂的動力學(xué)分析.pdf

1、隨著航天科技發(fā)展與空間機(jī)器人技術(shù)的成熟，空間機(jī)械臂在空間探索和開發(fā)中發(fā)揮著越來越大的作用。為保證機(jī)械臂具有較大的操作空間和較小的有效載荷，多使用細(xì)長桿。由于柔性機(jī)械臂與載體之間的強(qiáng)耦合作用，需建立精確描述其動力學(xué)和運(yùn)動學(xué)狀態(tài)的模型，因此考慮臂桿柔性的動力學(xué)建模具有重要意義。在系統(tǒng)總結(jié)這一領(lǐng)域研究的基礎(chǔ)上，本文對柔性機(jī)械臂的動力學(xué)建模進(jìn)行了深入的研究，主要包括以下內(nèi)容：
　　首先，基于有限段方法描述柔性機(jī)械臂的變形，將臂桿離散為多個(gè)

2、由彈簧和阻尼器連接的剛體段，應(yīng)用多剛體動力學(xué)方法計(jì)算表征各段相對運(yùn)動的變量。選取相對位移和相對速度為廣義坐標(biāo)和廣義速度，建立模型的運(yùn)動學(xué)方程及線位移的微分方程。
　　其次，針對空間柔性機(jī)械臂動力學(xué)模型特點(diǎn)，引入有限元中的空間梁單元剛度矩陣計(jì)算段間變形力，以彈性力學(xué)分析方法代替以往的材料力學(xué)方法，推導(dǎo)各剛體段的等效主動力、等效主動力矩，進(jìn)而投影于凱恩方程中，建立空間柔性機(jī)械臂的動力學(xué)模型。
　　然后，應(yīng)用MATLAB編制相應(yīng)的