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综合关节和杆件柔性的机械臂刚柔耦合建模与仿真
  • ISSN号:1000-1298
  • 期刊名称:《农业机械学报》
  • 时间:0
  • 分类:TH113[机械工程—机械设计及理论]
  • 作者机构:[1]中国计量学院机电工程学院,杭州310018
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50905170); 浙江省自然科学基金资助项目(Y1090042); 机器人学国家重点实验室开放基金资助项目(RL0200918); 浙江省新苗人才计划资助项目(2011R409036)
中文摘要:

基于Lagrangian方程和转子非线性扭簧模型,建立柔性机械臂刚柔耦合动力学模型;通过假设模态法将物理坐标转换为模态坐标;利用ADAMS建立了虚拟样机,用于求解仅考虑杆件柔性时的运动;在Matlab中编写了Runge-Kutta算法,用于求解综合关节和杆件柔性时的运动。针对重力和驱动力作用下的垂直面摆动,给出了不同末端负载影响下的柔性关节转角和末端变形曲线;分析了关节柔性与杆件柔性之间的耦合关系。结果表明关节柔性不可忽略,关节和杆件柔性耦合作用下的末端振动小于两者的叠加,振型由关节和杆件的柔性确定,但幅值主要受驱动力影响。

英文摘要:

For the flexible manipulator,rigid-flexible coupling dynamics model was established based on the Lagrangian equations by regarding the flexible joint as a non-linear torsional spring model.Assumed model method was used to transform physical coordinate to modal coordinate.ADAMS was adopted to build virtual prototype for simulation of link flexibility.A Runge-Kutta algorithm was programmed by Matlab to solve dynamics equations considering both link and joint flexibility.Aiming at simulation of manipulators swing under the gravity and driving torque,tip deformation and angle under different loads were given.Coupling characteristics of the joint and link flexibility were studied.Results showed that joint flexibility could not be ignored.The vibration range of manipulator under coupling of the joint and link flexibility was less than sum of individual flexibility vibration.Vibration mode was determined by the joint and link flexibility jointly,but amplitude was mainly influenced by driving torque.The dynamics and solving method were proper.

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期刊信息
  • 《农业机械学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国农业机械学会 中国农业机械化科学研究院
  • 主编:任露泉
  • 地址:北京德胜门外北沙滩一号6号信箱
  • 邮编:100083
  • 邮箱:njxb@caams.org.cn
  • 电话:010-64882610 64867367
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1298
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1964/S
  • 邮发代号:2-363
  • 获奖情况:
  • 荣获中国科协优秀期刊二等奖,1997~2000年连续4年获中国科协择优资金,被列入中国期刊方阵,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:42884