非完整多關(guān)節(jié)機械手動力學(xué)特性的研究.pdf

1、本文基于已有的非完整理論及非線性控制方法，將摩擦圓盤運動分解機構(gòu)應(yīng)用到多關(guān)節(jié)機械手臂上，在已有的模型上，對這種可控的四關(guān)節(jié)非完整機械手臂結(jié)構(gòu)做了進(jìn)一步改進(jìn)和分析計算。分析了機械手設(shè)計中出現(xiàn)的問題，并提出了相應(yīng)的解決方案。 根據(jù)四關(guān)節(jié)機械手的運動傳遞關(guān)系建立了其運動學(xué)模型，對此機械手進(jìn)行了鏈?zhǔn)阶儞Q，這并不僅是因為一般的非完整系統(tǒng)可以轉(zhuǎn)化為鏈?zhǔn)较到y(tǒng)，更重要的是鏈?zhǔn)较到y(tǒng)的控制是比較容易和成熟的。 完成鏈?zhǔn)阶儞Q后，研究了基于鏈?zhǔn)?/p>

2、系統(tǒng)的運動規(guī)劃方法，利用時間多項式輸入控制的方法實現(xiàn)了對該多關(guān)節(jié)機械手臂的運動規(guī)劃仿真。結(jié)果表明了通過鏈?zhǔn)阶儞Q可以有效地得到非完整機械手臂的軌跡規(guī)劃和控制輸入。 最后，利用拉格朗日力學(xué)方程，對四關(guān)節(jié)非完整機械手進(jìn)行了動力學(xué)建模，推導(dǎo)出了此機械手的動力學(xué)模型。并由動力學(xué)模型進(jìn)行了MATLAB仿真。研究結(jié)果表明了非完整多關(guān)節(jié)機械手的動力學(xué)模型和一般機器人動力學(xué)模型具有相似性，可以利用分析一般機器人動力學(xué)特性的方法來研究非完整機械手。