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各向同性移動(dòng)并聯(lián)機器人的動(dòng)力學(xué)分析與仿真

2021-2-23 05:17

提出了一種各向同性移動(dòng)并聯(lián)機器人。先對該機器人的運動(dòng)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行了分析,建立其位置、速度和加速度方程;然后以“庫倫+黏性”摩擦模型為基礎,推導出驅動(dòng)滑塊和球鉸所受的摩擦力/力矩方程;在考慮摩擦的情況下,利用牛頓-歐拉法分別建立了驅動(dòng)滑塊、分支運動(dòng)鏈和機器人動(dòng)平臺的動(dòng)力學(xué)模型,揭示了分支驅動(dòng)力和加在動(dòng)平臺上的外力之間的映射關(guān)系;基于A(yíng)DAMS軟件和MATLAB編程對機器人動(dòng)力學(xué)進(jìn)行仿真,繪制出驅動(dòng)滑塊所受的驅動(dòng)力變化曲線(xiàn),兩種仿真結果一致,驗證了理論分析的真確性和有效性。該機構可用于農業(yè)機器人、工業(yè)機器人的末端執行機構。

  并聯(lián)機器人以其剛度大、承載能力強、精度等特點(diǎn)成為近年來(lái)機構的機器人領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。目前并聯(lián)機器人逐步應用到諸多行業(yè)尤其在航天模擬器、機器人、并聯(lián)機床、食品加工、農業(yè)機械等領(lǐng)域。良好的動(dòng)力學(xué)特性和簡(jiǎn)便的控制設計是并聯(lián)機器人在各領(lǐng)域成功應用的關(guān)鍵性因素。并聯(lián)機器人的動(dòng)力學(xué)建模問(wèn)題在并聯(lián)機構的性能分析和控制設計中占有十分重要的地位。但并聯(lián)機器人中固有的閉環(huán)運動(dòng)約束使得機構的動(dòng)力學(xué)方程比較復雜,再加上考慮并聯(lián)機器人中運動(dòng)副間的摩擦力效應,以及動(dòng)力學(xué)模型的非線(xiàn)性和強耦合度,致使并聯(lián)機器人關(guān)于摩擦損耗的動(dòng)力學(xué)研究難度更大。

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