柔性機(jī)器人接觸碰撞動(dòng)力學(xué)本質(zhì)上是一種非定常、變拓?fù)�、非線性的動(dòng)力學(xué)過程，建立合理的接觸-碰撞模型是解決柔性機(jī)器人碰撞動(dòng)力學(xué)問題的關(guān)鍵。為正確估計(jì)由于碰撞引起柔性機(jī)器人系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性的變化，本文針對(duì)機(jī)器人工作時(shí)與其工作環(huán)境發(fā)生碰撞的情形，在柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模理論的基礎(chǔ)上，研究柔性機(jī)器人的碰撞動(dòng)力學(xué)效應(yīng)。在此所研究的系統(tǒng)是由n根柔性的或者剛-柔混合的長細(xì)桿，通過轉(zhuǎn)動(dòng)鉸連接起來的鏈?zhǔn)綑C(jī)器人系統(tǒng)。柔性機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)以4×4階齊次變換矩陣為基礎(chǔ)建立相對(duì)坐標(biāo)系來表述，運(yùn)用假設(shè)模態(tài)法處理?xiàng)U件變形。為了研究接觸碰撞過程中系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為，采用Hertz接觸理論和非線性阻尼理論建立接觸-碰撞模型，運(yùn)用拉格朗日動(dòng)力學(xué)方程推導(dǎo)得到n桿柔性機(jī)器人含碰撞的動(dòng)力學(xué)方程。推導(dǎo)得到的動(dòng)力學(xué)方程中的速度是連續(xù)的，方程可直接進(jìn)行求解。再編制仿真程序，使用的數(shù)值算法保證了計(jì)算結(jié)果的合理性。通過數(shù)個(gè)典型算例仿真分析了結(jié)構(gòu)柔性對(duì)柔性機(jī)器人動(dòng)力學(xué)特性的影響和碰撞過程中柔性機(jī)器人系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)，驗(yàn)證了本文所提出理論與算法的有效性。 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省211工程院校

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

1‘1工業(yè)機(jī)器人和太空機(jī)器人

理工大學(xué)碩士論文柔性機(jī)器人碰撞動(dòng)力學(xué)效應(yīng)研究通過相應(yīng)的矩陣變換便可以得到該點(diǎn)相對(duì)于機(jī)座坐標(biāo)系的位置。為了便于描述，本文的柔性桿在未變形時(shí)均為直桿，在桿的近端和遠(yuǎn)端各建連體坐標(biāo)系匯231。近端坐標(biāo)系[xay。z，〕，固定在第i桿件的近端(在鉸i端)，二。變形時(shí)的中心軸，這個(gè)坐標(biāo)系作為第i根桿件的基礎(chǔ)參考系;遠(yuǎn)端坐標(biāo)系[x口定在桿件i的遠(yuǎn)端(在鉸i+1端處)，x‘沿著桿件i的軸線，方向指向遠(yuǎn)離桿，即與x。的相同方向。在桿件i未變形時(shí)，〔凡兒z‘]，看作是[x。凡z。]，沿桿件向平移桿件i的長度毛而成;坐標(biāo)系[從氣H:]，是桿件i的D一H坐標(biāo)系，固i桿件的遠(yuǎn)端，坐標(biāo)系[xJy‘zJ]，與坐標(biāo)系【H二氣H:〕，并不一定重合，它們之間的次變換矩陣dH，是一個(gè)常數(shù)陣;坐標(biāo)系[H二凡H:〕:固定在桿件i的近端，鉸時(shí)，[H:氣H:工與【Hx凡H:l卜，重合，它們之間的變換矩陣月萬廠，只是關(guān)于鉸iq，的函數(shù)�！矎姆睭z〕:與[x，兒z。]，并不重合，它們之間的齊次變換矩陣Hb，也常數(shù)陣。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3629119