基于牛顿-欧拉法的3-UPS/S并联机构动力学分析
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并联机构动力学分析及控制策略研究一、引言在机械系统中,机构是运动的基础。
机构的特性与性能对机器人和自动化系统的运动控制有着至关重要的影响。
在众多的机构中,并联机构是一种典型的高机动性机构,在机器人、飞行器以及自动化设备等领域得到了广泛应用。
本文将介绍并联机构动力学分析及控制策略的研究现状和发展方向。
二、并联机构动力学分析方法1.拉格朗日动力学方法拉格朗日动力学方法是一种经典的机械动力学分析方法,可以解决复杂机构的运动和动力学问题。
在分析并联机构时,可以通过拉格朗日方程建立并联机构的运动方程。
利用拉格朗日方程可以得到并联机构的运动学方程和动力学方程,从而实现机构的动力学分析。
2.牛顿-欧拉动力学方法牛顿-欧拉动力学方法是一种相对直观的机构分析方法,也被广泛应用于并联机构的动力学分析。
利用牛顿-欧拉法可以得到并联机构的动力学方程,通过求解方程可以得到并联机构的动态响应。
相对于拉格朗日动力学方法,牛顿-欧拉动力学方法需要更多的运动学参数,但是计算量要小得多。
三、并联机构的控制策略1. 基于模型的控制策略基于模型的控制策略是一种常用的控制方法,包括反馈控制、前馈控制、模型预测控制等。
这些方法都需要对机构的动力学方程进行建模,通过数学方法求解系统的控制器,从而实现控制效果。
但是这种方法必须先对系统动力学模型进行精确建模,否则控制效果会受到影响。
2. 基于学习的控制策略基于学习的控制策略是一种新兴的控制方法,它通过系统和环境的交互,自适应地学习控制器的参数。
这种控制方法基于强化学习、遗传算法等理论,对于复杂的机构控制效果非常好。
但是基于学习的控制方法需要大量的数据训练,较难应用于实际控制场景。
四、并联机构的控制应用并联机构的控制应用涵盖了多种领域,如自动化控制、机器人、航空航天等。
在这些领域中,人们需要通过对机构的控制来实现对设备的高精度部件加工、复杂任务执行和高速运动控制等。
因此,对并联机构的控制研究,对于各种自动化设备的设计、开发和应用具有重要意义。
3—PUU并联机构的运动学分析本文对3-PUU并联机构进行位置分析,求解出3-PUU并联机器人的运动学正解和运动学逆解,正解要比逆解复杂难求。
通过求解雅可比矩阵,推导出该机构的奇异位形位置,为动平台的轨迹规划奠定了基础。
用极限边界搜索法求得3-PUU并联机构的工作空间。
标签:3-PUU;运动学分析;奇异位形1.自由度的计算在三维空间直角坐标系中,n活动构件共有6(n-1)个自由度。
在3-PUU 并联机构中,令约束数目为g,第i个运动副的约束数目为ui,则该机构的自由度数目为:3.雅克比矩阵和奇异位形在向量微积分中,雅可比矩阵是一阶偏导数以一定方式排列成的矩阵,其行列式称为雅克比行列式。
并联机构的雅克比矩阵可以判断机构的奇异位形、进行误差分析、轨迹规划等。
机构学中所说的奇异位形被称作特殊位形,指的是机构运动到某一特殊位置。
机构的奇异位形决定了机器人的运动、受力、控制以及精度等诸方面的性能,因此对并联机构的奇异位形做深入研究有很重要的实际意义。
[1]研究奇异位形可以减少和消除奇异位形对机构运动的影响,从而进一步提高并联机构的运动性能,促进并联机构产品的实用化,使并联机构产品得到更广泛的发展。
研究并联机构的奇异位形主要采用代数法。
代数法就是求得的雅克比矩阵的行列式的值为0时,该机构处于奇异位置,机构丧失一个或者多个自由度。
该机构的雅克比矩阵为:4.并联机构的工作空间并联机构相比于串联机构而言,具有刚度大、惯性低等特点,但对其工作空间有严格的要求。
工作空间是衡量并联机器人性能的重要指标之一。
并联机构的工作空间分为灵巧工作空间和可达工作空间两种类型。
灵巧工作空间指的是在操作手臂上某一参考点可以从任何方向到达的位置点的集合。
可达工作空间指的是操作手臂上某一参考点可以达到的位置点的集合,不必考虑操作器的姿态。
求解并联机构的工作空间一般采用数值法和解析法。
极限边界搜索法属于数值法当中的一种。
它的基本原理是:给出一个足够大的空间范围,它包含了并联机构可能的运动范围。
基于牛顿-欧拉法的3PTT并联机构动力学分析及仿真
郝秀清;胡福生;陈建涛
【期刊名称】《中国机械工程》
【年(卷),期】2006(000)0z1
【摘要】以3PTT并联机构的任一支链为研究对象,用D-H方法建立了各构件的坐标系,给出了支链运动学逆解的解析解;运用牛顿-欧拉动力学建模方法,建立了支链中构件的力和力矩平衡方程;推导出了3PTT并联机构的动力学方程,用MATLAB软件进行了理论计算,用ADAMS软件进行了动力学仿真,验证了理论计算的正确性,为3PTT类机构的动力学分析和应用奠定了基础,也为其机构的实际设计制造和应用提供了力学上的理论依据.
【总页数】5页(P32-36)
【作者】郝秀清;胡福生;陈建涛
【作者单位】山东理工大学,淄博,255049;山东理工大学,淄博,255049;山东理工大学,淄博,255049
【正文语种】中文
【中图分类】TH112
【相关文献】
1.基于牛顿欧拉法的3-RPS并联机构逆动力学分析 [J], 李永刚;宋轶民;冯志友;张策
2.基于牛顿-欧拉法的4-UPS-UPU并联机构动力学方程 [J], 陈修龙;董芳杞;王清
3.基于牛顿—欧拉法的人体下肢动力学分析与建模 [J], 张玉叶;张原园;毛少坤;张婷
4.基于牛顿-欧拉法的3-UPS/S并联机构动力学分析 [J], 印松;陈竟新;唐矫燕
5.基于牛顿欧拉法的2UPS-2RPS并联机构逆动力学分析 [J], 冯志友;张燕;杨廷力;张策
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3(3-RPs)并-串联机构及其运动学分析研究梁辉;胡同帅;王蕾;杨加礼【期刊名称】《机电工程》【年(卷),期】2017(034)001【摘要】针对并联机构运动学和动力学性能方面存在的问题,提出了一种新结构-3(3-RPS)并-串联机构,对3(3-RPS)并-串联机构进行了运动学方面的研究,对3 (3-RPS)并-串联机构的结构特点进行了介绍,利用螺旋理论及修正的Kutzbach-Grüble公式对3(3-RPS)并-串联机构进行了自由度计算,利用机构影响系数法和螺旋理论对3(3-RPS)并-串联机构的速度和加速度进行了建模,得到了3(3-RPS)并-串联机构速度和加速度的理论模型,利用工程分析软件ADAMS和Abaqus对3(3-RPS)并-串联机构进行了运动学仿真及结构受力分析,得到了上平台在空间中的速度和加速度曲线变化图与机构的结构受力变形图.研究结果表明:3(3-RPS)并-串联机构的自由度数为9,速度和加速度值等于各层之和;本研究分析3(3-RPS)并-串联机构运动学的方法也适合其他并-串联机构.【总页数】6页(P28-32,78)【作者】梁辉;胡同帅;王蕾;杨加礼【作者单位】青岛科技大学机电工程学院,山东青岛266061;青岛科技大学机电工程学院,山东青岛266061;青岛科技大学机电工程学院,山东青岛266061;青岛科技大学机电工程学院,山东青岛266061【正文语种】中文【中图分类】TH112【相关文献】1.具有弧形移动副3-RP S并联机构的运动学分析 [J], 王永奉;范顺成;张小俊;路光达;杨静2.两种具有弧形移动副的3-RPS并联机构运动学分析 [J], 王永奉;范顺成;张小俊;路光达;杨静3.基于3-RPS并联机构的越野救护车车载平衡装置运动学分析 [J], 徐鸿佳;牛福;孟令帅;孙景工4.3-RPS并联稳定平台机构设计及运动学仿真分析 [J], 赵万卓;谢英江;孙景工;孟令帅;牛福5.空间3-RPS并联机构运动学分析 [J], 高红卫因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
3-PUU并联机构的动力学分析作者:范大俊来源:《科技资讯》 2015年第11期范大俊(大连大学机械工程学院辽宁大连 116622)摘要:多体系统进行动力学分析,是实现虚拟样机和虚拟现实的前提条件之一。
它在力学的基础上,经过半个世纪的发展,形成不同的研究方向和研究领域,并孕育而生了多款商业化软件。
该文运用凯恩方法,以动平台参考点的速度和角速度为伪速度,在任务空间中建立了封闭形式的运动方程。
在建模过程中,无需求解理想约束反力、不使用动力学函数,不需求导运算,变量和方程的数目少,方程表达式简单,计算效率得到显著提高。
关键词:并联机构凯恩方法动力学分析中图分类号:TH112 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)04(b)-0214-01①作者简介:范大俊(1990.5—),男,汉族,本科生,主要研究方向为机械设计。
多体系统动力学是研究由若干个刚性或者柔性物体相互连接所组成的系统的运动规律的一门新兴学科,它包括多刚体系统动力学和多柔体系统动力学。
机械多体系统是对航空航天、数控机床、大型船舶等重型机械领域机电系统的高度浓缩。
对多体系统进行动力学分析,是实现虚拟样机和虚拟现实的前提条件之一[1]。
它在力学的基础上,经过半个世纪的发展,形成不同的研究方向和研究领域,并孕育而生了多款商业化软件。
它们的研究方法主要以矢量力学方法和分析力学方法为主。
经过多年的发展,又形成了以凯恩力学为基础的兼顾矢量力学和分析力学优点的建模方法。
并联机构动力学建模方法已趋于成熟,但大部分动力学模型是建立在关节空间中的。
在关节空间中进行仿真将增加计算量,提高了运算强度,可能导致计算精度的丧失甚至丢失。
此外,在关节空间中,我们常使用的PD控制会引出并联机构运动学正解的问题[2]。
并联机构的运动学正解方程复杂、极难求解。
更重要的是,并联机构的运动学正解具有多组解。
通过调整关节空间,未必可以使操作手臂得到我们需要的位姿。
新型3UPRR并联机构的运动学分析与多目标优化
李丽红;张发海;朱磊
【期刊名称】《机械设计与制造工程》
【年(卷),期】2024(53)3
【摘要】根据基于方位特征方程的并联机构拓扑设计理论和方法,提出一种三平移3UPRR并联机构,通过矢量法建立运动学方程并计算得到位置正解和逆解。
分别研究工作空间、灵巧度、全域同向系数、全域最小奇异值等性能指标。
建立多维性能指标优化目标,选择具有降维和多重信息有效融合特点的主成分分析法(PCA),得到不依赖主观选择的机构评价函数,通过给定运动轨迹仿真验证支链驱动副位移连续且无明显突变跳跃。
最后通过SolidWorks软件模拟零件抓取过程进行仿真验证,研究可为该类机器人的设计应用奠定理论基础。
【总页数】7页(P64-70)
【作者】李丽红;张发海;朱磊
【作者单位】江苏安全技术职业学院智能制造与应急装备学院;中国矿业大学材料与物理学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH122
【相关文献】
1.新型3PUPaR并联机构运动学分析与多目标优化
2.一种新型三平移并联机构的运动学分析与多目标尺度综合
3.新型三平移2PPPa并联机构运动学分析与优化设
计4.一种支链含Pa副的新型2T1R并联机器人的运动学分析与多目标性能优化研究5.低耦合度2PaUU-PPaP并联机构的运动学分析与多目标优化
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3-UPU并联机构的速度和加速度分析陈晓康;魏永庚【摘要】不同于串联机构,并联机构在运动过程中单支链的速度或加速度易发生突变,从而导致并联机构运动末端难以平稳控制.以3-UPU并联机构为研究对象,采用空间封闭矢量法和矩阵分析法,构建机构单支链、动平台虎克铰点和静平台虎克铰点的运动学矢量模型,对矢量模型进行一阶和二阶求导,推导出机构单支链及其构件质心的速度、加速度模型,通过单支链的矢量模型对3-UPU并联机构单支链及其构件质心的速度和加速度进行分析,求解出速度、加速度表达式.该分析为机构的结构参数设计和运动控制等提供了理论设计依据.【期刊名称】《黑龙江大学工程学报》【年(卷),期】2018(009)002【总页数】6页(P65-69,80)【关键词】3-UPU并联机构;速度;加速度【作者】陈晓康;魏永庚【作者单位】黑龙江大学机电工程学院, 哈尔滨 150080;黑龙江大学机电工程学院, 哈尔滨 150080【正文语种】中文【中图分类】TH113.24随着少自由度并联机构被广泛应用于工业机器人、医用机器人、微定位机器人及太空运动模拟器诸多技术领域,大量学者进行了深入研究。
在并联机构运动学方面,尤其是针对速度和加速度的运动分析,其运动精度是机构本体的一个关键因素。
本文通过3-UPU并联机构的速度和加速度分析,是为进一步提升机构控制的平稳性和精确性,使机构具有较好的动态特性,避免机构在运动过程中因速度或加速度发生突变而引起冲击和振动。
目前常用的方法是通过并联机构杆长与动平台中心点之间建立方程,求导后获得速度和加速度模型,它计算量大、求导运算较为复杂、表达式较为冗长。
近年来许多学者对此问题进行了大量的研究,如王唱等[1]提出基于QR分解的少自由度并联机构运动学的建模方法,他们通过正、逆一阶和二阶影响系数矩阵得到了少自由度并联机构的速度、加速度的约束方程;Liu H T等[2]研究了一种低速运动条件下加速度的分析方法;Lu Y等[3]提出了一种简化速度和加速度的方法;冯志友等[4]采用海塞矩阵法进行了并联机构速度和加速度的推导以及相关学者的大量研究[5-12],这些研究一定程度上简化了建模的复杂度,减少了计算量,为程序代码的编写提供了方便。
《3-UPS-S样机性能分析及运动规划研究》篇一3-UPS-S样机性能分析及运动规划研究一、引言在当今的机械制造与工业自动化领域中,并联机器人的重要性日渐突出。
作为一种具备高精度、高效率、高稳定性的自动化设备,3-UPS/S样机以其独特的结构特点,在生产线上发挥着重要作用。
本文将针对3-UPS/S样机的性能进行深入分析,并对其运动规划进行研究。
二、3-UPS/S样机结构特点3-UPS/S样机采用了一种独特的并联机器人结构,该结构由三个支链构成,每个支链都由一个“UP”或“S”类型的结构组成。
这种结构具有较高的刚性和稳定性,可以有效地提高机器人的工作精度和负载能力。
此外,这种结构的维护成本较低,对操作人员的培训成本也相对较低。
三、性能分析(一)运动性能分析3-UPS/S样机具有较高的运动性能。
其运动范围大,可以满足多种复杂的工作需求。
此外,由于该样机的刚性和稳定性较高,所以可以在各种负载情况下保持良好的运动精度。
同时,由于采用并联机器人结构,其运动速度较快,可以大大提高生产效率。
(二)负载能力分析3-UPS/S样机具有较高的负载能力。
其支链结构可以有效地分散负载,使整个机器人在各种工作条件下都能保持稳定。
此外,该样机的设计考虑到了多种工作环境和工作需求,使其在不同负载条件下都能保持较好的工作性能。
(三)稳定性分析该样机的稳定性也是其性能的重要组成部分。
通过精密的机械设计和优化的控制算法,3-UPS/S样机在运行过程中能够保持高度的稳定性。
即使在复杂的工作环境中,也能保持较高的精度和稳定性。
四、运动规划研究针对3-UPS/S样机的运动规划,我们进行了深入的研究。
首先,我们通过建立数学模型和仿真系统,对机器人的运动轨迹进行了规划和优化。
然后,我们通过实时控制算法,对机器人的运动速度和方向进行了精确控制。
通过这些措施,我们实现了对3-UPS/S样机的高效、精确的运动规划。
五、结论通过对3-UPS/S样机的性能分析和运动规划研究,我们可以得出以下结论:该样机具有较高的运动性能、负载能力和稳定性;其运动规划可以实现高效、精确的运动控制。
对称两转一移3-UPU并联机构的动力学分析
陈子明;刘晓檬;张扬;黄坤;黄真
【期刊名称】《机械工程学报》
【年(卷),期】2017(53)21
【摘要】对一种空间3自由度3-UPU对称并联机构进行动力学分析和联合仿真
研究。
该并联机构由两个完全相同的平台通过3个同样的UPU支链连接而成,其动、定平台始终关于一个中间平面对称,该机构具有两个转动自由度和一个移动自由度。
利用矢量法推导机构各构件的速度与加速度,求解机构各分支的雅可比矩阵,运用虚
功原理建立3-UPU并联机构的动力学模型。
利用联合仿真技术对该并联机构动力学模型进行验证,通过两个运动算例验证了该动力学建模方法的可行性和有效性,特
别是利用该动力学模型分析这个机构在发生定轴转动时的动力学特点,为该机构的
进一步研究及实际应用奠定了基础。
【总页数】8页(P46-53)
【关键词】两转一移;并联机构;动力学分析;虚功原理;联合仿真
【作者】陈子明;刘晓檬;张扬;黄坤;黄真
【作者单位】燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室;燕山大学机械工程学
院
【正文语种】中文
【中图分类】TP242
【相关文献】
1.一平动两转动3-UPU并联机构奇异性分析 [J], 吴金波;韩鹏
2.一种两转一移完全解耦并联机器人机构及其特性分析 [J], 窦玉超;曾达幸;李明洋;胡鑫喆;侯雨雷;赵永生
3.一种新型两移一转非对称并联机构的运动学及静力学 [J], 胡波;路懿;许佳音
4.两移一转冗余并联机构的奇异性分析 [J], 王保糖;高建设
5.一种无伴随运动的对称两转一移并联机构 [J], 陈子明;张扬;黄坤;黄真
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第27卷第2期2018年6月淮海工学院学报(自然科学版)Journal of Huaihai Institute of TechnologyCNatural Science Edition)Vol. 27 No. 2Jun. 2018DOI:10. 3969/j. issn. 1672-6685. 2018. 02. 0023-PSS并联机构运动学参数测试及验证s胡如方,李庆(安徽机电职业技术学院数控工程系,安徽芜湖241002)摘要:结合3-P S S并联机构的几何特点,基于P r o/E平台进行三维实体建模.利用向量推导出各构件的位移方程并求出逆位移解,运用M A T L A B语言进行仿真,验证理论结果的正确性,为以后 动力学建模提供有力依据.针对机构运动学参数在线测量难的问题,提出了激光跟踪测量方案.关键词:并联机器人;逆运动学;M A T L A B;ADAM S中图分类号:TP242 文献标识码:A 文章编号:1672-6685(2018)02-0007-05Test and Verification of Kinematic Parameterson 3-PSS Parallel MechanismH U Rufang, LI Qing(Dept, of Numerical Control Engineering,Anhui Technical College of Mechanical and Electrical Engineering, Wuhu 241002, China) Abstract:According to the geometrical characteristics, the 3-PSS parallel robot was conducted to three-dimensional solid model building by the P ro/E software. The M A TLA B language can be used to simulate the inverse displacement base on the displacement equation of the each component, which was derived by the vector. Then, using the different examples to check the answer, it can provide powerful basis to the dynamics modeling in the future. In order to solve the problem that the measurement online of kinematic parameters is difficult, the measurement scheme with laser tracking is proposed.Key words:parallel robot;inverse dynamics;M A T L A B;ADAM S由于并联机器人具有结构紧凑、刚度强、精度高 等优点,其应用领域越来越广.并联机构是诸多机型 中较为经典的机构[1],本文结合3-P S S并联机构的 几何特点,基于P r o/E平台进行三维实体建模.利 用向量推导各构件的位移方程并求其逆解,在此基 础上,运用M A T L A B语言对其逆位移解进行仿真.1并联机构主要部件的三维建模在静力学分析和制造工艺性分析基础上,对该 *并联机构的主要零部件进行结构设计,并在P ro/E 软件中进行三维实体建模.1.1连杆及球铰总成结构设计每根连杆总成(如图1所示)由3部分组成:中间杆的两端分别与两个双头螺柱(上、下连杆)通过 内、外螺纹旋合在一起,上、下连杆和球铰总成也是 内、外螺纹旋合在一起,这样既可以保证杆长的可调 性,也能间接保证机构在空间以任何可能位姿运动[2];连杆的转动和滑块的移动均由球铰(如图2所 示)来带动,因此球铰的运动是否灵活显得尤为重*收稿日期:2017-12-21;修订日期:2018-02-12基金项目:安徽省教育厅高等学校省级质量工程项目(2015Z S xm009)作者简介:胡如方(1986 —),女,山东菏泽人,安徽机电职业技术学院数控工程系助教,硕士,主要从事数字化设计方面的研究,(E-mail) ahjdhurufang@126. com .8淮海工学院学报(自然科学版)2018年6月要.为了满足上述要求,现将球铰座外壳设计成阶梯式.上球碗内有关于中心平面对称的锥形喇叭口(内大外小),分别与球铰座外壳和下球碗的锥形喇叭口相匹配;下球碗内一端设有与球头等半径的半球形孔,另一端与上球碗相匹配.图1连杆总成的爆炸图Fig. 1 Explosion drawing of connecting rod assembly图2球铰总成的爆炸图Fig. 2 Explosion drawing of ball pivot assembly1.2静平台总成结构设计静平台(如图3所示)导轨不仅要保证其上滑块 的正确运行,而且要起到支撑作用.在滑块上均有一 个与连杆相连的球铰总成.图3静平台总成图Fig. 3 Assembly drawing of static platform2逆运动学分析图4并联机械总装配图Fig. 4 General assembly drawing of parallel mechanism在静平台上建立基点为〇的参考基f,贝!=^2K)T•其中X I〇o)T,4=(010)T,(1)‘=(00 1)T.然后分别在3根连杆和动平台上建立连体基 #(j=l〜4).其中,基点与各个构件的质心C,重 合,则eh] = {eh{eb{岭)T,(j = l 〜4). (2)对动平台进行旋转变换,并通过姿态角作表述:设动平台绕其连体基#的矢量W4,44,44分别转过 角则动平台姿态坐标对应的姿态矩阵为C^C y—C^S yR i =SaS^Cy+CaS7S^^S y+C^y_S aSyCa—C aS^C7S^Sy+S^y-e[e b^elef e[eb rer2e^ e\eb^e\eh^._e\ef e\e\^ e\e\\— sa c^ =C a C^-(3)上式中,c a分别代表 sin a,cos a,sin^,cos/?,sin7,cos7.2.2滑块位移方程设以〇点为始点,以c4为终点的向量为c f,则其在参考基^中的坐标可表示为d = ixe r y r z^y.(4)设以0点为始点,以瓦点为终点的向量为反,滑块到〇点的距离为^,则其在参考基,中的坐标矩阵B f(z_=l,2,3)可表示为2.1动平台位移方程在该3-P S S并联机构(图3)中,滑块通过移动 副与静平台上的导轨相连,3个导轨共面且两两夹 角呈120°;3个支连杆上端与动平台通过球铰相连,球铰两两夹角呈120°.其几何结构关系[3]见图4.B{ = (0 bx0)T,B f = (—争20),Be s=(^b3~j b3〇).第2期胡如方等:3-PSS 并联机构运动学参数测试及验证9设以〇点为始点,以尺为终点的向量为P ,,则 其在连体基[4],中的坐标矩阵P f (i = l ,2,3)可表 示为P f = (f D-j D 〇)T.该机构具有以下几何约束条件:| P (~B { | = | L, | =L, (7)其中,是指每支链杆向量丄是指支链杆长度.联立式(5)〜(7),可得TB f — 2 (Cf T +P f T l ?4 )B f +P f T P f 4 +2P f TR j Q =L 2.(8)这是一个关于&的一元二次方程,求解得到滑块逆解(逆位移):&=p f Tfif 士 ^/(p (T B (y -p (T p( +l 2,(i = l ,2,3). (9)3算例及仿真设3-P S S 并联机构的动平台直径D 为300 mm ,3连杆长度分别为。
3UPU-UP并联平台可操作性与工作空间分析
范昆龙;王生海;仇伟晗;牛安琪;韩广冬;陈海泉;邱建超
【期刊名称】《科学技术与工程》
【年(卷),期】2024(24)16
【摘要】6支链并联平台存在着复杂的位置约束,并且当控制算法失效时对机械结构容易造成损坏,因此,针对一种3UPU-UP并联平台对其进行运动学可操作性与工作空间分析。
首先通过矢量法与运动学的分析,得出了3UPU-UP并联平台运动学模型,以此为基础,首次将串联机械臂可操作度的评价指标与3UPU-UP并联平台的机构结构特性相结合,对3UPU-UP并联平台的可操作度进行了计算、分析和可视化处理;并将蒙特卡洛法与正运动学相结合对并联平台的工作空间进行了计算、分析和可视化处理。
能够更加直观、完整表述并联平台的可操作度和工作空间。
研究成果为3UPU-UP并联平台的设计提供了理论依据并证实其理论上的可行性。
【总页数】8页(P6935-6942)
【作者】范昆龙;王生海;仇伟晗;牛安琪;韩广冬;陈海泉;邱建超
【作者单位】大连海事大学轮机工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】U664.43
【相关文献】
1.3T-1R并联平台的工作空间分析与优化设计
2.一种三自由度并联稳定平台机构的位置与工作空间分析
3.基于并联式平台的船舶轴段定位及工作空间分析
4.一种混
合型并联平台机构的工作空间分析5.一种四自由度混合型并联平台机构的工作空间分析
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多机器人并联绳牵引系统的运动学及动力学解李巍;赵志刚;石广田;孟佳东【期刊名称】《浙江大学学报(工学版)》【年(卷),期】2015(049)010【摘要】对于多台机器人通过绳索协同牵引负载的并联系统,考虑了每个机器人与绳索的连接点具有任意移动的3个平动自由度的一般性情况.对该系统建立广义性的运动学方程,分别利用牛顿-欧拉方程和拉格朗日方程建立系统的动力学方程.根据机器人、绳索、负载三者之间的关系,分成三大类问题,从方程是否有解的角度,分别对各类问题下解的情况进行分析.从实际应用的角度,讨论各种情况下解的处理方法.对于无解或无穷解时,提出解决方法.对于有解时,提出舍去不符合设计要求的解的方法.若存在多组解,则提出一个寻找最优解的方法.通过举例仿真验证系统的运动学和动力学模型并说明解的处理方法.【总页数】8页(P1916-1923)【作者】李巍;赵志刚;石广田;孟佳东【作者单位】兰州交通大学机电工程学院,甘肃兰州 730070;兰州交通大学机电工程学院,甘肃兰州 730070;兰州交通大学机电工程学院,甘肃兰州 730070;兰州交通大学机电工程学院,甘肃兰州 730070【正文语种】中文【中图分类】TP242【相关文献】1.低速风洞绳牵引并联支撑系统的运动学参数标定 [J], 郑亚青;林麒;刘雄伟2.大型造船门式绳牵引并联起重机器人的机构设计与运动学位置逆解分析 [J], 郑亚青3.基于ADAMS的绳牵引并联支撑系统动力学建模 [J], 高丽华;郑亚青;Mitrouchev Peter4.欠约束绳牵引并联机器人运动学与控制研究进展 [J], 王晓光;吴军;王家骏5.空间并联机构运动学与动力学逆解的模块化计算方法 [J], 杨建新;汪劲松;郁鼎文因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于牛顿-欧拉递推法的3-RRRT并联机器人动力学建模及仿真姜园;赵新华;杨玉维;秦帅华【摘要】研究一种3-RRRT新型高速并联机器人的运动学及动力学建模及分析方法.采用D-H法建立了各构件体坐标系,以此为基础,建立了3-RRRT并联机器人运动学模型,并给出了其位置解析解;基于牛顿欧拉递推动力学方法进行了系统动力学模型构建,并利用MATLAB进行运动学和动力学数值仿真,得出了系统实现既定轨迹跟踪所需的驱动力矩,并对结果进行了分析.该建模方法的优点是计算量小,并可求得杆件的受力情况,便于实时控制,可为3-RRRT并联机器人的研究提供分析数据,进而为改进其控制策略提供参考和依据.【期刊名称】《高技术通讯》【年(卷),期】2016(026)008【总页数】6页(P780-785)【关键词】并联机器人;动力学;牛顿欧拉方法;仿真【作者】姜园;赵新华;杨玉维;秦帅华【作者单位】天津理工大学机械工程学院天津300384;天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津300384;天津理工大学机械工程学院天津300384;天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津300384;天津理工大学机械工程学院天津300384;天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津300384;天津理工大学机械工程学院天津300384;天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津300384【正文语种】中文并联机器人较之于串联机器人而言,构件数目多、构件之间存在高度的耦合,但同时具有负载能力强、惯性小、运动精度高、刚度大、灵巧度高等优点,现在得到了广泛的应用。
其中并联机器人运动学、动力学建模分析是并联机器人研究的重要领域之一,它是实现并联机器人优良控制和系统仿真的基础。
目前关于并联机器人建模方法很多,例如拉格朗日法、凯恩法、最小约束高斯法及广义达朗贝尔法等等,对于3-RRRT机构国内外已经有很多研究,如刘延斌等人对3-RRRT机构用拉格朗日法,凯恩法对其进行了建模和仿真[1,2],拉格朗日法推导简单但运算量大,不便于实时控制。