【摘要】：剛度是機器人重要的設計評價指標之一,不僅影響機構(gòu)的動態(tài)特性,還決定機器人在負載情況下末端執(zhí)行器的定位精度。對于n自由度的繩索牽引并聯(lián)機器人,由于繩索只能承受拉力而不能承受壓力,故至少要由n+1根繩索來驅(qū)動,冗余驅(qū)動的繩索拉力求解非常復雜。當在繩索牽引并聯(lián)機器人中適當位置引入彈簧,構(gòu)成繩索-彈簧機構(gòu),則可以實現(xiàn)n自由度的繩索-彈簧機構(gòu)由n根繩索驅(qū)動。從剛度的基本定義出發(fā),在繩索-彈簧機構(gòu)靜力學平衡方程的基礎上推導出機構(gòu)在可行工作空間內(nèi)不同位姿點處的剛度矩陣解析表達式,即被動剛度矩陣和主動剛度中海瑟矩陣的解析式。加入彈簧后,繩索驅(qū)動機器人在力封閉可行工作空間內(nèi)的主、被動剛度增加,并以3根繩索1根彈簧和4根繩索的平面3自由度機構(gòu)模型的數(shù)值算例進行了驗證。
[Abstract]:Stiffness is one of the important design evaluation indexes of robot, which not only affects the dynamic characteristics of the mechanism, but also determines the positioning accuracy of the end actuator under load. For the rope traction parallel robot with n degrees of freedom, because the rope can only bear the tension and not bear the pressure, it must be driven by at least n 1 rope, and the solution of redundant rope tension is very complex. When the spring is introduced into the rope traction parallel robot to form the rope-spring mechanism, the rope-spring mechanism with n degrees of freedom can be driven by n ropes. Based on the static equilibrium equation of rope-spring mechanism, the analytical expressions of stiffness matrix at different position and attitude points of the mechanism in feasible workspace are derived from the basic definition of stiffness, that is, the analytical expressions of passive stiffness matrix and Heather matrix in active stiffness. With the addition of spring, the active and passive stiffness of the rope-driven robot in the force-closed feasible workspace increases, and the numerical examples of the planar 3-degree-of-freedom mechanism model of three ropes, one spring and four ropes are verified.
【作者單位】： 西安電子科技大學機電工程學院;
【基金】：陜西省自然科學基礎研究計劃資助項目(2016JM5034) 教育部留學回國人員科研啟動金(JY0600150401)
【分類號】：TP242

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本文編號：2498338