柔性機器人協(xié)調(diào)操作系統(tǒng)的載荷分配.pdf

1、柔性機器人協(xié)調(diào)操作系統(tǒng)綜合了柔性機器人和協(xié)調(diào)機器人兩方面的優(yōu)勢，克服單柔性機器人變形誤差大，震動劇烈等缺點，具有能耗低、驅(qū)動裝置小、操作速度高、承載能力大、可靠性高等優(yōu)點，在軍事、宇航、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中的應(yīng)用有著顯著的優(yōu)勢，因而成為機器人研究和應(yīng)用領(lǐng)域的前沿課題。國內(nèi)外學(xué)者在柔性機器人協(xié)調(diào)操作的建模、運動學(xué)分析等領(lǐng)域已經(jīng)取得了一定的成果，但是對于其載荷分配的研究尚不多見。在柔性機器人協(xié)調(diào)操作系統(tǒng)中，各個機器人之間的載荷分配，不僅影響被操作物

2、體的內(nèi)力，同時還會影響機器人的關(guān)節(jié)輸入力矩，關(guān)節(jié)輸入角速度，關(guān)節(jié)輸入功率等。因此，載荷分配直接影響系統(tǒng)應(yīng)用時能否有效和高度協(xié)調(diào)的工作，具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。本文研究了柔性機器人協(xié)調(diào)操作系統(tǒng)逆動力學(xué)、載荷分配及內(nèi)力問題。 首先，基于實際位移，利用有限元法和Lagrange建立了柔性機器人協(xié)調(diào)操作系統(tǒng)的動力學(xué)模型，對其動力學(xué)正問題和動力學(xué)逆問題進行了分析。 然后，利用抓取矩陣的廣義逆求機器人末端抓持力的最小范數(shù)解，實