关键词:
柔性并联机器人
弹性动力学
有限元法
动力学建模
模态综合法
摘要:
针对一般柔性并联机器人动力学模型,提出了一种精确而简单的动力学建模方法。根据并联机器人结构特点,将其划分为若个刚性子结构和弹性子结构,形成一个刚柔结合的系统。静平台和动平台相对其他构件变形较小,将它们作为刚性子结构,各个支链作为弹性子结构。分别建立各子结构的动力学方程,弹性子结构采用有限元法和模态综合法建立其动力学方程;考虑各个柔性支链弹性变形对刚性子结构的影响,建立刚性子结构动力学方程;推导出相邻的刚性子结构和弹性子结构之间的几何约束关系。通过相邻子结构的协调矩阵,将各个子结构的方程进行装配形成系统的弹性动力学方程。通过一种高速并联机械手的动力学特性比较分析,表明该方法的正确性和可行性。由于引入刚性子结构和采用了模态综合法,减少了系统自由度数,从而简化了计算模型,为柔性并联机器人提供一种实用的建模方法。