基于旋量理論的Delta并聯(lián)機器人機械臂動力學分析與仿真.pdf

1、并聯(lián)機器人具有高速、承載能力大的優(yōu)點，實現其機械臂的高精度控制是它走向應用的關鍵技術之一，而動力學分析可以對機器人的控制提供理論依據。并聯(lián)機器人機械臂的動力學建模相當復雜，選擇合適的建模方法可有效地提高計算效率。本文以Delta并聯(lián)機器人機械臂為研究對象，基于旋量理論分析機械臂的運動學、奇異位置，采用凱恩方程建立動力學模型，計算并聯(lián)機器人機械臂的主動力與慣性力，開展并聯(lián)機器人機械臂動力學仿真與實驗分析。主要研究內容如下:
　　1、

2、運動學分析:建立Delta并聯(lián)機器人機械臂結構的三維模型，基于旋量理論構建機械臂的運動學模型，并分析其運動與位置;利用MATLAB中的SIMULINK模塊驗證基于旋量理論的Delta并聯(lián)機器人機械臂運動學方程的正確性。
　　2、雅可比矩陣與奇異分析:構建Delta并聯(lián)機器人機械臂的雅可比矩陣，分析其奇異位置，并求出一定角度范圍的工作空間;利用指數積與螺旋運動分別求出Delta并聯(lián)機器人機械臂的雅可比矩陣，并用幾何解析法驗證兩種方法

3、所求得的雅可比矩陣。
　　3、動力學分析:結合旋量理論與凱恩方程的動力學分析方法構建Delta并聯(lián)機器人機械臂的動力學模型;計算各關節(jié)的速度、加速度、廣義主動力與廣義慣性力;利用凱恩方法求得Delta并聯(lián)機器人機械臂的動力學方程。
　　4、基于RecurDyn的動力學仿真與驗證:基于RecurDyn軟件對Delta并聯(lián)機器人機械臂進行動力學仿真，確定機器人在運行時各關節(jié)的受力狀況與大小，模擬機器人的抓取(Pick-and-p