一種新型非完整欠驅(qū)動多關(guān)節(jié)機(jī)械手設(shè)計及其運(yùn)動特性研究.pdf

1、非完整約束主要存在于含有滾動接觸的系統(tǒng)(如多指機(jī)器人手和輪式移動機(jī)器人)以及角動量守恒的系統(tǒng)(如帶有機(jī)器人的衛(wèi)星運(yùn)動和半空中的跳水員或體操運(yùn)動員)。這類問題通常是由于機(jī)械系統(tǒng)受到對速度的不可積約束引起的，這種約束不可通過積分的方法表示成位形空間的約束形式。同時由于非完整系統(tǒng)的自由度數(shù)目等于獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)目減去非完整約束方程的數(shù)目，所以可用比系統(tǒng)可到達(dá)位形空間維數(shù)少的控制輸入數(shù)來確定其運(yùn)動。 本文基于已有的非完整理論及非線性控制方法，

2、將摩擦圓盤運(yùn)動分解機(jī)構(gòu)應(yīng)用到多關(guān)節(jié)機(jī)械手臂上，設(shè)計了一種新型多關(guān)節(jié)欠驅(qū)動可控的非完整機(jī)械手臂。由于可用比系統(tǒng)可到達(dá)位形空間維數(shù)少的控制輸入數(shù)來確定非完整系統(tǒng)的運(yùn)動，所以僅僅在機(jī)座上使用二個電機(jī)來驅(qū)動機(jī)械手臂上的多個連桿。 通過對此非完整機(jī)械手的運(yùn)動特性的研究表明了該系統(tǒng)具有非完整性。并且，證明了其可控性，表明此機(jī)械手是可以控制的。 進(jìn)一步，本文對此機(jī)械手進(jìn)行了鏈?zhǔn)阶儞Q，這并不只因為一般的非完整系統(tǒng)都可以化為鏈?zhǔn)较到y(tǒng)，更重