基于旋量理論的Delta并聯(lián)機(jī)器人機(jī)械臂動力學(xué)分析與仿真.pdf

1、并聯(lián)機(jī)器人具有高速、承載能力大的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)其機(jī)械臂的高精度控制是它走向應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一，而動力學(xué)分析可以對機(jī)器人的控制提供理論依據(jù)。并聯(lián)機(jī)器人機(jī)械臂的動力學(xué)建模相當(dāng)復(fù)雜，選擇合適的建模方法可有效地提高計(jì)算效率。本文以Delta并聯(lián)機(jī)器人機(jī)械臂為研究對象，基于旋量理論分析機(jī)械臂的運(yùn)動學(xué)、奇異位置，采用凱恩方程建立動力學(xué)模型，計(jì)算并聯(lián)機(jī)器人機(jī)械臂的主動力與慣性力，開展并聯(lián)機(jī)器人機(jī)械臂動力學(xué)仿真與實(shí)驗(yàn)分析。主要研究內(nèi)容如下:
　　1、

2、運(yùn)動學(xué)分析:建立Delta并聯(lián)機(jī)器人機(jī)械臂結(jié)構(gòu)的三維模型，基于旋量理論構(gòu)建機(jī)械臂的運(yùn)動學(xué)模型，并分析其運(yùn)動與位置;利用MATLAB中的SIMULINK模塊驗(yàn)證基于旋量理論的Delta并聯(lián)機(jī)器人機(jī)械臂運(yùn)動學(xué)方程的正確性。
　　2、雅可比矩陣與奇異分析:構(gòu)建Delta并聯(lián)機(jī)器人機(jī)械臂的雅可比矩陣，分析其奇異位置，并求出一定角度范圍的工作空間;利用指數(shù)積與螺旋運(yùn)動分別求出Delta并聯(lián)機(jī)器人機(jī)械臂的雅可比矩陣，并用幾何解析法驗(yàn)證兩種方法

3、所求得的雅可比矩陣。
　　3、動力學(xué)分析:結(jié)合旋量理論與凱恩方程的動力學(xué)分析方法構(gòu)建Delta并聯(lián)機(jī)器人機(jī)械臂的動力學(xué)模型;計(jì)算各關(guān)節(jié)的速度、加速度、廣義主動力與廣義慣性力;利用凱恩方法求得Delta并聯(lián)機(jī)器人機(jī)械臂的動力學(xué)方程。
　　4、基于RecurDyn的動力學(xué)仿真與驗(yàn)證:基于RecurDyn軟件對Delta并聯(lián)機(jī)器人機(jī)械臂進(jìn)行動力學(xué)仿真，確定機(jī)器人在運(yùn)行時各關(guān)節(jié)的受力狀況與大小，模擬機(jī)器人的抓取(Pick-and-p