基于旋量理論的Delta并聯(lián)機器人機械臂動力學(xué)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(xiàn)其機械臂的高精度控制是它走向應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一，而動力學(xué)分析可以對機器人的控制提供理論依據(jù)。并聯(lián)機器人機械臂的動力學(xué)建模相當復(fù)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(xué)、奇異位置，采用凱恩方程建立動力學(xué)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(xué)仿真與實驗分析。主要研究內(nèi)容如下:
　　1、

2、運動學(xué)分析:建立Delta并聯(lián)機器人機械臂結(jié)構(gòu)的三維模型，基于旋量理論構(gòu)建機械臂的運動學(xué)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(xué)方程的正確性。
　　2、雅可比矩陣與奇異分析:構(gòu)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(shù)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(xué)分析:結(jié)合旋量理論與凱恩方程的動力學(xué)分析方法構(gòu)建Delta并聯(lián)機器人機械臂的動力學(xué)模型;計算各關(guān)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(xué)方程。
　　4、基于RecurDyn的動力學(xué)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(xué)仿真，確定機器人在運行時各關(guān)節(jié)的受力狀況與大小，模擬機器人的抓取(Pick-and-p