航天技術和機器人技術的發(fā)展，使柔性操作手受到了更多的關注。它結構輕，彈性大，在操作速度、工作效率、能耗等方面有較大的優(yōu)點，這使得計及操作手柔性的動力學分析理論研究和控制成為機械工程和力學等領域內的研究熱點。本文針對多自由度柔性操作手進行了動力學理論研究，為柔性操作手進一步的動態(tài)優(yōu)化設計和運動控制等研究提供了理論基礎。 本文首先運用平面多柔體系統(tǒng)動力學理論，利用拉格朗日原理推導建立了兩自由度柔性操作臂的非線性動力學方程。采用數(shù)值方法分析了結構參數(shù)對動力學特性的影響規(guī)律，揭示了剛體運動和彈性變形之間的耦合影響，得到了大小操作臂的振動頻率并與理論值進行了對比。 然后，針對航天器柔性伸展操作手進行了合理的近似和簡化，利用拉格朗日原理和模態(tài)綜合法，建立了系統(tǒng)的非線性動力學微分方程組，數(shù)值求解了該系統(tǒng)的動力學特性，研究了結構參數(shù)、伸展規(guī)律對動力學特性以及振動特性的影響。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)帶柔性可伸展附件的結構有著與一般時不變結構明顯不同的動力學特性。 最后，將上述兩種形式的柔性操作手組合，形成了多自由度的柔性操作手，推導并且建立了其簡化模型和復雜的多柔體系統(tǒng)動力學方程，方程高度耦合非線... 

【文章來源】：西北工業(yè)大學陜西省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

伸展臂一階模態(tài)坐標一時間曲線

圖3一8伸展臂一階模態(tài)一時間曲線、、!---。.jVy(m/s)圖3一9伸展臂一階模態(tài)坐標頻譜圖夕 2(x10，)︸﹃﹃， 01520侶 015加時間(s)圖3一10伸展臂末端速度一時間曲線時間(s)圖3.11伸展臂一階模態(tài)坐標一時間曲線F門閱以價寸《日之】10扣習月，閱~一叮一-一一一「一一-r.一~一~”一一~~.~~甲一~~帶一})-一七--一，一一『一，一一一甲一-一，-~一一--一一一一~一4Jl{{。公獷.!﹄測襟﹃一時間(s)圖3一12伸展臂末端速度一時間曲線羹:二{}!圖3一13伸展臂一階模態(tài)坐標頻譜圖改變材料密度與彈性模量，p=37ookg/m，，E=9.17e9N/m

﹃﹄一﹃一﹃一﹃一時l’ed(s)時間(s)圖3一14伸展臂一階模態(tài)坐標一時間曲線圖3一15伸展臂一階模態(tài)坐標一時間曲線改變材料密度與彈性模量p=2000心/材，E=9.17e9N/m，如圖3一巧至圖3一17所示。夕 !(x103)mFr叫u.門cy(Hz)加協(xié)目習目份~~~丫扮一~，，—~一~~~~~”，一一一_…_叼一一‘一~.，M~~一甲一~~~尸一~~:~，.~，一卜~~‘!

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]柔性多桿件系統(tǒng)的動力學問題研究[D]. 李美之.華中科技大學 2004
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本文編號：3575675