空间柔性机械臂的动力学建模和分析

机械臂的动力学分析与控制近年来，随着科学技术的不断进步，机械臂在工业领域得到了广泛的应用。

机械臂以其优异的精度和灵活性，成为自动化生产的得力助手。

而要实现机械臂的高效工作，动力学分析与控制是不可或缺的关键。

动力学分析是研究机械臂在特定条件下的力学行为和运动规律。

通过对机械臂的动力学进行分析，可以深入了解机械臂在不同工作状态下的力学特性，有助于优化机械臂的设计和控制算法。

首先，动力学分析需要建立机械臂的动力学模型。

机械臂由多个关节和执行器组成，关节是机械臂的运动连接部件，执行器负责驱动机械臂的运动。

通过对机械臂的关节和执行器进行建模，可以得到机械臂的几何结构，质量分布以及关节间的连接关系。

接下来，动力学分析需要考虑机械臂的力学特性。

机械臂在工作时会受到多种力的作用，如重力、惯性力和外部负载力等。

这些力的作用会导致机械臂的加速度、速度和位置的变化。

通过对这些力进行分析，可以确定机械臂在特定工作状态下的动力学特性。

在动力学分析的基础上，控制机械臂的运动是十分重要的。

控制机械臂的目的是使其按照预设的路径和姿态进行精准的操作。

控制机械臂的方法有很多种，其中常用的是PID控制器和模糊控制器。

PID控制器是一种基于比例、积分和微分的控制策略。

通过对机械臂的误差进行测量和反馈，PID控制器可以根据误差的大小来调整机械臂的输出，从而使机械臂的位置和姿态接近预期值。

而模糊控制器则是一种基于模糊逻辑推理的控制方法，它可以处理复杂和模糊的输入条件，从而实现对机械臂的精确控制。

除了基本的控制方法，机械臂的轨迹规划也是控制的重要一环。

轨迹规划是指确定机械臂运动的路径和速度，使机械臂在运动过程中保持平稳和高效。

常见的轨迹规划方法有插值法和最小时间法。

插值法通过对机械臂的离散点进行插值，得到机械臂的路径和速度。

最小时间法则是通过确定机械臂的加速度、速度和位置的变化，使机械臂在最短时间内完成运动。

总结起来，机械臂的动力学分析与控制是实现机械臂高效工作的重要一环。

机械臂系统的动力学建模与分析苏华勇，李海艳（广东工业大学机电工程学院，广州510006）摘要：机械臂在工业各领域中应用较广泛，目前的发展趋势要求机械臂的材料更轻质、运动精度更高。

对机械臂的动力学特性及在工作过程中产生的弹性变形进行研究，通过拉格朗日法建立机械臂系统动力学模型并进行分析。

该动力学模型比以往的分析方法更加准确，模型没有舍弃小变形量对模型的贡献，并探讨了不同阶数离散近似弹性变形对动力学模型的影响。

仿真表明，选取不同阶数的基函数近似弹性变形对模型求解的准确度影响不大；分析机械臂动力学特性有必要考虑弹性变形对系统的影响。

关键词：机械臂；动力学建模；弹性变形；数值仿真中图分类号：TP241文献标志码：A文章编号：1009－9492(2020)07－0120－03Modeling and Analysis of Manipulator System DynamicsSU Huayong ，LI Haiyan（Department of Mechanical and Electrical Engineering,Guangdong University of Technology,Guangzhou 510006,China ）Abstract:Manipulator is widely used in various fields of industry.The current development trend requires that the material of manipulator is lighter and themotion precision is higher.The dynamic characteristics of the manipulator and the elastic deformation in the working process were studied.The dynamic model ofthe manipulator system was established and analyzed by Lagrange method.The dynamic model was more accurate than the previous analysis methods.The contribution of small deformation to the model was not abandoned.The influence of different order discrete approximate elastic deformation on the dynamic model was discussed.The simulation results show that choosing different order basis functions to approximate elastic deformation has little influence on the accuracy of the model solution,and it is necessary to consider the influence of elastic deformation on the system when analyzing the dynamic characteristics of the manipulator.Key words:manipulator;dynamic modeling;elastic deformation;numerical simulationDOI:10.3969/j.issn.1009-9492.2020.07.041第49卷第07期Vol.49No.07机电工程技术MECHANICAL &ELECTRICAL ENGINEERING TECHNOLOGY苏华勇，李海艳.机械臂系统的动力学建模与分析［J ］.机电工程技术，2020，49（07）：120-122.收稿日期：2019－12－180引言机械臂具有控制范围广及其操作灵活性高等优点，在工业各领域中得到广泛应用，并且机械臂系统在当下的发展需求材料更轻质、操作范围更广及运行精度更高[1]。

六自由度柔性机械臂的运动学分析毕业设计论文简介本毕业设计论文旨在对六自由度柔性机械臂的运动学进行分析。

柔性机械臂在工业自动化和机器人领域具有广泛的应用前景。

通过研究机械臂的运动学，可以深入了解其运动特性和参数，为进一步的控制和优化提供基础。

研究目标1. 分析六自由度柔性机械臂的关节运动学以及末端执行器的位置和姿态。

2. 研究不同控制参数对机械臂运动学的影响。

3. 探究柔性杆件对机械臂运动学的影响。

4. 比较刚性机械臂和柔性机械臂的运动学性能。

方法1. 建立六自由度柔性机械臂的数学模型。

2. 使用逆运动学方法求解关节角度。

3. 应用运动学方程计算末端执行器的位置和姿态。

4. 进行仿真实验，验证模型和算法的准确性和可行性。

研究成果1. 描述六自由度柔性机械臂的关节运动学和末端执行器的运动学。

2. 对机械臂运动特性进行分析和讨论。

3. 提出柔性杆件对机械臂运动学性能的影响。

4. 比较刚性机械臂和柔性机械臂的运动学性能差异。

结论本毕业设计论文对六自由度柔性机械臂的运动学进行了详细分析和研究，揭示了机械臂运动特性和柔性杆件对其性能的影响。

研究结果对于机械臂的控制和优化具有重要意义，对进一步发展柔性机械臂技术具有一定的指导作用。

参考文献[1] Author 1, Author 2. (Year). Title of Paper 1. Journal Name, Volume(Issue), page range.[2] Author 3, Author 4. (Year). Title of Paper 2. Conference Name, page range.。

振动与冲击JOURNALOFVLBRATLONANDSHOCK第39卷第8期Vol.39Ns.82020带有移动末端执行器的柔性机械臂的动力学分析赵亮（上海建桥学院机电学院，上海201306）摘要：为了分析带有移动末端执行器的柔性机械臂的振动特性，将该系统建模成一个带有移动质量的在竖向平面内作伸缩和旋转运动的柔性悬臂梁。

为了方便研究，引入了两个坐标系：随悬臂梁旋转的局部坐标系和固定不动的整体坐标系;结构在局部坐标系下的物理量转化到整体坐标系中，并给出总动能和总势能，利用拉格朗日方程和假设模态法导出了结构的动力学方程;当机械臂以匀速旋转时，系统动力学方程为线性；当机械臂变速旋转时，系统动力学方程为非线性;通过数值算例分析了机械臂和移动末端执行器在不同运动状态下的动力响应;此外还讨论了移动末端执行器和机械臂间的摩擦力对机械臂振动特性的影响。

所得结论为相关机器人及其装备的设计提供了理论依据。

关键词：机械手臂;移动末端执行器;轴向运动;旋转运动;动力学分析中图分类号：TH212；TH213.3文献标志码：A D0【：10.13465/ki.jvs.2020.08.016Dynamie analysis of a flexible robotie arm carrying a moving end effectorZ"#0-1+g(CoSexe oS Mechanicvl and Electrical Engineering，Shanghai J A n Qiao University，Shanghai201306，China) Abstract:Robotic arm is wibely used in industual and space exploration.Dynamic analysis of a flexible robotic arm carrying a moving end effector was investipated.Tha system was modeled as a translating and rotating flexible cantilevar beam with a moving mass.Far tha convenienco purpose，two coordinata systems were introduced:a local coordinate system that rotates with tha cantilevar beam，and a fixed global coordinate system.Tha physical quantities of tha structure in tha local coordinata system were transformed into tha global coordinata system，and tha total kinetic energy and potential energy of tha structure were given.Then tha equations of tha structure were deived by tha Laaranga t equation with tha assumed moda method.When tha robotic arm rotates at a uniArm angular velocity tha system dynamic equation is linexr，whila it rotates at a vayabla angular velocity tha system dynamic equation is nonlinexr.Finily,tha dynamic responses of tha robotic arm and tha moving end Cectar undrr dAerent motion states were analyzed by numerical exampys.Moreovar，tha influencas of frictional force on vibration characteistics of tha robotic arm were alsy discussed. Tha obtained conclusions provide theoretical basis far tha design of robots and their equipments.Key WOrUf:robotic arm;moving end Cector;axially translating;rotating;dynamic analysis机械臂在工业生产及太空探索领域有着很广的应用&例如物料拾取或搬运机器人，空间站里协助科学工作者完成科学实验的空间机械手等。

机械臂动力学建模
机械臂动力学建模是计算机工程中一种方法，可以帮助计算机模拟机械臂的运动。

动力学建模可以让计算机分析机械臂结构中不同部分之间的关系，从而准确预测机械臂的运动行为。

机械臂动力学建模包括三个步骤：
（1）建立一个动力学模型。

首先，开发者需要确定机械臂的结构，及其内部元素之间的关系。

然后，他们需要根据这些关系，使用数学方法构建一个动力学模型。

例如，动力学模型可以包括刚度系数、质量、加速度及其他参数，这些参数可以用来描述机械臂的运动行为。

（2）求解模型。

在构建完动力学模型后，开发者需要解决模型，以得到机械臂在不同情况下的变化。

例如，他们可以研究机械臂在加载负载情况下的变形及运动行为，以及不同速度下的运动行为。

（3）仿真模型。

最后，开发者可以使用仿真软件对动力学模型进行仿真，以得到机械臂的精确运动行为。

仿真可以帮助开发者分析机械臂的结构缺陷以及力学行为，同时可以帮助他们探索机械臂的极限性能及性能参数。

动力学建模在机械臂技术的发展中发挥着重要作用。

它可以帮助计算机模拟机械臂，从而改善计算机控制的质量。

同时，动力学建模也可以帮助机械设计师们分析机械臂的结构缺陷，提高机械系统的性能及可靠性。

总的来说，机械臂动力学建模是一种非常实用的技术，可以帮助计算机模拟机械臂，从而改善机械系统的性能。

综上所述，机械臂动
力学建模非常重要，它可以极大地提高机械臂技术的发展水平和效率。

动力学和控制的多连杆柔性机械臂内容摘要:本文介绍的解决方案的动态，逆动力学和控制问题多连杆柔性机械手。

在所产生的机械手动态，弹性变形假定小有关的连接长度，角速率的联系被认为远远小于其基本频率和非线性条件（离心式和科里奥利力）的灵活机器人模型假定相同的刚体模型。

柔性位移测量对刚体配置，从它的刚体逆运动学。

因此，线性时变系统获得。

关节力矩的轨迹给予提示，例如，联合角度的灵活的逆动力学问题，包括确定配置都是平等的角度在刚体配置。

机械手控制系统组成的前馈补偿和反馈控制回路。

仿真结果的双连杆空间起重机大型有效载荷表明，这种线性性能的动力学与控制方法准确，同时具有较强的鲁棒性时受到参数变化在一系列行动。

关键词:逆运动学，前馈和反馈，柔性位移。

1引言灵活机械臂动力学处理的许多作者，见例如Benati和穆拉（1988年），重光等人。

（1989年），黄和李（1988年），朱迪和Falkenburg（1985年），低（1989年）， Naganathan和索尼（1987年），帕蒂拉和冯弗洛托（1989年），塞尔纳和巴约（1989年），东和Tornambe（1988年），和Usoro（1986年）的逆动力学问题（测定联合扭矩等，最终效应机械手轨迹如下明）已提交由巴约等人。

（1987年）的机器人在频域，由达斯等人。

（1989年）的桁架结构在时域和浅田和马（1989年）的机器人在时域。

所提出的方法在这些文件是迭代的性质。

巴约和红磨坊（1989）解决了线性逆动力学问题，但忽视科里奥利和离心力。

本文提出了一种新的线性时变模型的机械手导出。

灵活的流离失所决心关于刚体配置，这是获得从机械手逆运动学刚体。

这里提出的，灵活的逆动力学问题包括确定联合力矩等，联合角度的灵活的配置都是平等的人的刚体配置。

这种做法保证了稳定的和强大的解决问题。

前馈和反馈回路中的实施柔性机械臂位置控制。

前馈控制扭矩是算从灵活的逆动力学模型。

该机器人提示预计密切注视，但并不完全，订明的轨迹。

柔性机械臂的精确建模与控制柔性机械臂是一种具有柔软特性的自由度较高的机械臂，它可以在不同环境下实现灵活和精确的操作。

在许多领域，如制造业、医疗保健和军事应用中，柔性机械臂已经得到了广泛应用。

然而，由于其特殊的机械结构和柔软的性质，柔性机械臂的精确建模和控制一直是一个具有挑战性的问题。

精确建模是控制柔性机械臂的基础和关键。

由于柔性机械臂的机械结构非常复杂，建模需要考虑到多种因素，如材料的物理特性、非线性和阻尼效应等。

传统的建模方法往往基于刚体机械臂的模型，并将柔性效应简化为线性弹簧或阻尼器。

然而，这种简化模型难以准确描述柔性机械臂的动力学特性，导致控制误差较大。

因此，精确建模需要利用先进的数学和物理模型，考虑到柔性杆件的弯曲、挠度和扭转等因素，以准确地预测机械臂的响应。

控制柔性机械臂的目标是实现精确的位置和力控制。

位置控制是通过控制机械臂的关节角度和长度来实现的，而力控制则需要考虑到机械臂与外界环境的交互力。

在柔性机械臂中，由于其柔软的性质，机械臂在运动和加载过程中会发生振动和变形，导致位置和力控制的精度下降。

因此，控制柔性机械臂需要考虑到其动态特性，采用先进的控制算法和技术来补偿振动和变形。

为了实现柔性机械臂的精确建模和控制，研究人员提出了许多高级的方法和技术。

其中，有限元法是一种常用的建模方法，它可以将柔性机械臂分割为许多小的单元，并考虑到每个单元的变形和振动。

同时，控制方法中的自适应控制和模糊控制也可以在柔性机械臂的精确控制中发挥重要作用。

自适应控制可以根据实际情况自动调整控制参数，以适应不同的工况和环境；而模糊控制则可以通过模糊规则和模糊推理来处理模糊的输入和输出。

此外，传感器技术在柔性机械臂的精确建模和控制中也起着重要的作用。

传感器可以实时获取机械臂的位置、速度和力信息，从而提供准确的反馈信号。

常用的传感器包括编码器、加速度计和力传感器等。

通过结合传感器和控制算法，可以实现柔性机械臂的闭环控制，提高控制精度和稳定性。

《空间机械臂间隙与摩擦动力学仿真分析》篇一一、引言空间机械臂作为空间技术的重要组成部分，其性能的优劣直接关系到空间作业的效率和安全性。

而机械臂的间隙与摩擦问题，作为影响其性能的关键因素之一，一直是研究的热点。

本文旨在通过动力学仿真分析，深入研究空间机械臂的间隙与摩擦问题，以期为提高其性能提供理论依据。

二、空间机械臂概述空间机械臂是一种能够在空间环境中进行复杂操作的机器人系统，其结构复杂、精度要求高。

空间机械臂通常由驱动系统、控制系统、执行机构等部分组成，具有高精度、高速度、高负载等特点。

在空间作业中，机械臂需要完成各种精细操作，如抓取、搬运、装配等任务，因此对其性能要求极高。

三、间隙与摩擦对空间机械臂的影响间隙和摩擦是影响空间机械臂性能的两个重要因素。

间隙的存在会导致机械臂的运动精度降低，影响其操作精度和稳定性。

而摩擦则会使机械臂在运动过程中产生额外的能量损耗，降低其工作效率。

因此，对间隙与摩擦问题的研究对于提高空间机械臂的性能具有重要意义。

四、动力学仿真分析方法为了深入研究空间机械臂的间隙与摩擦问题，本文采用动力学仿真分析方法。

通过建立机械臂的数学模型，利用仿真软件进行动力学分析，探究间隙与摩擦对机械臂运动的影响。

具体步骤包括：建立机械臂的几何模型、定义材料属性、设置约束和载荷、模拟运动过程等。

通过分析仿真结果，可以得到机械臂在运动过程中的动态特性，以及间隙与摩擦对其性能的影响。

五、仿真结果与分析通过动力学仿真分析，我们得到了空间机械臂在不同间隙与摩擦条件下的运动特性。

结果表明，间隙的存在会使机械臂的运动精度降低，尤其是在高速运动时，这种影响更为明显。

而摩擦则会使机械臂在运动过程中产生额外的能量损耗，降低其工作效率。

此外，我们还发现在一定范围内调整机械臂的结构参数和材料属性，可以有效地减小间隙与摩擦对性能的影响。

这些结果为优化空间机械臂的设计提供了重要的理论依据。

六、结论通过对空间机械臂的间隙与摩擦动力学仿真分析，我们深入了解了这两个因素对机械臂性能的影响。

空间站机械臂动力学一、引言空间站机械臂是一个重要的工具，在空间站的建设和维护中发挥着关键作用。

机械臂的动力学研究是对其运动行为的分析和控制的重要基础。

本文将深入探讨空间站机械臂的动力学问题，包括其机构、运动学和动力学模型等方面。

二、空间站机械臂的机构空间站机械臂的机构由多个关节连接而成，构成了一个类似于人的手臂的结构。

这些关节通过电机驱动，控制机械臂的运动。

机械臂的机构设计需要考虑到负载能力、稳定性和精确性等因素。

1. 关节设计机械臂的关节设计要考虑到承受外部负载的能力，同时还要保证运动的灵活性和稳定性。

关节的设计需要考虑材料的强度和刚度，并采用合适的传动装置保证运动的准确性。

2. 电机驱动机械臂的运动由电机驱动实现，电机的选型和控制对机械臂的性能影响重大。

电机的选择要考虑到功率、转速和扭矩等参数，并采用合适的控制策略保证机械臂的运动稳定和精确性。

三、空间站机械臂的运动学空间站机械臂的运动学研究是分析机械臂各个关节之间的运动关系以及机械臂的位姿变化。

运动学分析可以帮助我们理解机械臂的运动特性，并为其运动控制提供基础。

1. 正运动学正运动学研究的是机械臂的位姿与关节角度之间的关系。

通过正运动学方程，我们可以根据关节角度计算得到机械臂的位姿。

常用的正运动学方法有解析法和数值法，可以根据具体情况选择适当的方法。

2. 逆运动学逆运动学研究的是机械臂的关节角度与位姿之间的关系。

逆运动学问题是一个反问题，需要通过已知的位姿求解关节角度。

逆运动学的求解有多种方法，可以采用解析法或数值法，也可以使用优化算法求解。

四、空间站机械臂的动力学模型空间站机械臂的动力学模型研究的是机械臂运动过程中的力学特性，包括运动学力学关系、惯性力、动力学耦合等。

动力学模型为机械臂的运动控制提供了必要的理论基础。

1. 运动学力学关系运动学力学关系描述了机械臂关节角度和末端执行器之间的力和力矩关系。

通过运动学力学关系，可以将关节力和末端执行器力之间进行转换，并帮助我们进行力控制。

柔性机器人动力学建模与运动控制柔性机器人是一种特殊类型的机器人，其关节以柔性器件取代了传统的刚性结构，且机器人身体呈现出类人型的结构。

由于其扭曲和弯曲能力，柔性机器人拥有传统机器人无法比拟的灵活性以及使用场景的扩展性，特别是在高度重复的工作领域和狭小空间中准确操作的优势非常明显。

但是，由于柔性机器人的惯性和非线性行为的存在，其动力学建模和运动控制也比传统机器人更为复杂。

因此，柔性机器人的动力学建模以及运动控制成为了该领域的重要研究方向之一。

柔性机器人的动力学建模首先需要对柔性结构进行建模。

根据构造方式和柔性部分的几何形状，可以将柔性结构模型分为连续杆 (Beam) 模型、连续壳（Shell）模型和连续弦（String）模型。

其中，连续杆模型是目前使用最为广泛的一种柔性结构模型，其用作建立柔性机器人的动力学模型也得到了重视。

连续杆模型假设柔性结构为非直线形态，其动力学方程首先考虑连续杆模型受到的内部剪力和弯矩的作用，然后加载特定的动力学模型和控制器进行运动控制。

柔性机器人的非线性行为包括但不限于惯性效应、柔性振动、接触和撞击等。

在柔性机器人的动力学分析中，这些非线性效应必须被纳入考虑。

其中，柔性振动是最常见的非线性效应之一。

柔性杆的自然频率取决于杆的几何形状、杆的固有物理特性和外部载荷等因素。

为避免柔性结构的自然频率在运动过程中和控制频率匹配，需要对运动轨迹进行优化处理，以降低杆的振幅和振荡频率。

柔性机器人的运动控制是针对其柔性结构特性而设计的。

从控制方法上，柔性机器人的运动控制可以分为基于模型的控制、自适应控制和视觉反馈控制等。

基于模型的控制需要建立柔性机器人的动力学模型，并为柔性机器人提供理论指导。

自适应控制采用柔性机器人测量结果和控制输入之间的反馈循环，可以实时调整控制策略，从而使柔性机器人达到较好的控制效果。

视觉反馈控制基于传感器获取的视觉信息，实现对柔性机器人的位移、速度和姿态状态的实时掌控。

三维空间机械臂的动力学建模与仿真分析吴良凯，王涛，王春丽，王洲，夏国辉(山东科技大学机械电子工程学院，山东青岛266590)摘要：为了提高三维空间助力机械臂的设计效率，运用拉格朗曰方法建立机械臂的动力学模型，利用Sold /V o k 建立三维空间助力机械臂的构件模型,将装配后三维实体模型导入ADAMS 中进行动力学仿真分析，得到相关性能曲线图，为空间 助力机械臂的结构设计和最优控制提供依据。

关键词:机械臂;动力学；ADAM S 拉格朗日法中图分类号："P 241N /441 文献标志码：A文章编号：1〇〇2-2333(2〇17)〇1-〇〇15-〇3Dynamics Modeling and Simulation Analysis of Three-dimensional Space ManipulatorWU Liangkai , WANG Tao , WANG Chunli , WANG Zhou , XIAGuohui(College of Mechanical and Electronic Engineering , Shandong University of Science and Technology , Qingdao 266590, China )Abstract : In order to improve the design efficiency of three-dimensional space manipulator, the dynamic modeling of themanipulator is established by using Lagrange method, the three-dimensional solid component model of space manipulator is built by Solidworks, the three -dimensional solid model after assembled is imported into ADAMS to carry out the dynamic simulation analysis. Related performance curve is obtained to provide reference for the mechanical structure design and the optimal control of the space manipulator.Key words : manipulators; dynamics; ADAMS; Lagrange 0引言三维空间助力机械臂是一个复杂的动力学系统，它 由多个关节和多个运动构件组成，各关节与运动构件之 间存在复杂的耦合关系™。

探秘空间站机械臂的动力学
在太空探索中，机械臂的重要性不言而喻。

它可以替代人类进行
太空任务，同时也可以帮助人类完成其他重要的工作。

空间站机械臂
的设计和研发已经走过了数十年的历程，而其动力学则是其能够完成
任务的基础。

空间站机械臂是一个多关节的机械手臂，由若干个连杆、电机和
传感器组成。

在机械臂中，传感器可以用于感知环境，电机则可以提
供动力，而连杆则用于实现运动。

机械臂的动力学主要涉及到动力学
模型和运动学模型两个方面。

动力学模型主要是研究机械臂的运动规律，涉及到牛顿定律和欧
拉旋转方程等物理学知识。

运动学模型则是研究机械臂的姿态、位置
和速度等参数随时间的变化情况，为机械臂的控制提供了基础。

在实际应用中，机械臂的动力学模型和运动学模型需要紧密结合
起来，才能够完成各种太空任务。

例如，当机械臂需要在太空中抓住
一个运动的目标时，其运动学模型需要随时更新，同时动力学模型需
要调整机械臂的力度和速度，以精确地完成任务。

总体而言，空间站机械臂的动力学对于太空探索具有重要的意义。

随着航天技术的不断发展，空间站机械臂的性能和稳定性也将会不断
提升，为人类深入太空提供更加可靠的保障。

柔性机器人的动力学研究（精选5篇）第一篇：柔性机器人的动力学研究柔性机器人的动力学研究摘要：现代机械向高速、精密、轻型和低噪声等方向发展，为了提高机械产品的动态性能、工作品质，必须十分重视机构动力学的研究。

特别对于高速运行的机器人，在外力与惯性力作用下，构件的弹性变形不可忽略，它不仅影响了机构的轨迹精度和定位精度，破坏系统运行的稳定性和可靠性，同时降低了工作效率和整机的使用寿命。

对有害动态响应的消减是机械动力学研究的重要问题。

本文以柔性机器人为例，阐述了柔性机器人动力学分析的研究现状及其发展趋势，对Lagrange法，有限元法、变Newton-Euler方法、Kane方法等方法进行了详细阐述和比较为柔性机器人的控制和优化设计提供科学基础。

关键字：柔性机器人动力学Lagrange 变Newton-Eule方法Kane方法有限元法Dynamics of Flexible Manipulators Name: Liu FuxiuStudent ID: 1211303007(Mechanical Engineering of Guangxi University, Mechanical Design and Theory 12 research)Abstract: The modern machinery to speed, precision, lightweight, and low noise direction, in order to improve the dynamic performance and quality of work of mechanical products, Research into the dynamics must be attached great importance to institutions.Especially for high-speed operation of the robot, under the external force and inertial force, the elastic deformation member can not be ignored, it only affects the body path accuracy and positioning accuracy, destroy the stability and reliability of the system, while reducing the efficiency and whole life.Abatement of hazardous dynamic response is an important issue of mechanical dynamics.In this paper, flexible robot, forexample, describes the flexible robot dynamics analysis of present situation and development trend of the Lagrange method, finite element method, variable Newton-Euler method, Kane method and other methods were described in detail and compared to the flexible robot control and optimize the design to provide a scientific basis.Keywords: flexible robot dynamics Lagrange Newton-Euler method FEM method Kane finite element method 1 引言现代科学技术的发展和进步产生了机器人，机器人是机器进化和技术进步的必然结果，而机器人技术有促进生产力的发展。

柔性空间机械臂的动力学仿真及控制宋云雪;胡文杰【摘要】This paper introduces the basic theory of flexible manipulator and method used to establish its model and creates the mo-dal neutal file of the space manipulator with ANSYS. And then, the file is imported to ADAMS to replace the rigid part of the flexible body and its dynamics simulation is comducted and the effect of its kinetic characteristics on manipulator is analyzed. The feedback control unit is created in simulink. The co-simulation of ADAMS and MATLAB is conducted to regulate the motion trajectory of the space manipulator. The reference and basis are provided for its optimal design.%介绍了柔性机械臂的基本理论及建模方法，利用有限元软件ANSYS创建机械臂的模态中性文件，并导入到多体系统动力学仿真软件ADAMS中，替换掉机械臂的相应刚性结构部分，进行运动学和动力学仿真，对比分析柔性体对机械臂末端执行器运动精度及动力学特性的影响，再进行ADAMS和MATLAB的联合仿真，在simulink中建立反馈控制方案，实现机械臂末端执行器运动轨迹的精确调控，为空间机械臂的优化设计提供参考和依据。

《空间机械臂间隙与摩擦动力学仿真分析》篇一一、引言空间机械臂作为空间技术的重要组成部分，其动力学性能的稳定性和精确性对于完成复杂空间任务具有重要意义。

而间隙与摩擦现象是机械臂动力学系统中的常见问题，直接影响机械臂的精确度和运动稳定性。

因此，本文将对空间机械臂的间隙与摩擦动力学进行仿真分析，以期为空间机械臂的设计和优化提供理论依据。

二、空间机械臂系统概述空间机械臂系统主要由驱动系统、机械结构、控制系统等部分组成。

其中，机械结构是机械臂的主体部分，包括关节、连杆等部分。

由于空间环境的特殊性，空间机械臂需要具备高精度、高稳定性的运动特性，因此对其动力学性能的要求十分严格。

三、间隙与摩擦动力学模型建立在空间机械臂系统中，间隙和摩擦现象普遍存在。

间隙主要来源于机械结构中的连接部位，如关节、轴承等；而摩擦则主要来源于机械结构中的接触部位，如连杆、末端执行器等。

为了准确分析间隙与摩擦对空间机械臂动力学性能的影响，需要建立相应的动力学模型。

本文采用拉格朗日方程和库伦摩擦模型，建立了空间机械臂的间隙与摩擦动力学模型。

其中，拉格朗日方程用于描述机械臂的动力学特性，库伦摩擦模型用于描述摩擦力的变化规律。

同时，考虑到间隙的存在，我们在模型中引入了间隙元素，以更准确地反映机械臂的实际运动情况。

四、仿真分析利用所建立的动力学模型，我们进行了空间机械臂的间隙与摩擦动力学仿真分析。

仿真过程中，我们设置了不同的间隙和摩擦系数，观察了机械臂的运动轨迹、速度、加速度等动力学参数的变化情况。

仿真结果表明，间隙和摩擦对空间机械臂的动力学性能具有显著影响。

间隙的存在会导致机械臂的运动出现抖动、失稳等现象，降低运动的精确度；而摩擦则会使得机械臂的运动受到阻力，影响其运动速度和加速度。

此外，我们还发现，不同的间隙和摩擦系数对机械臂的动力学性能影响程度不同，需要根据实际需求进行合理设计。

五、结论通过对空间机械臂的间隙与摩擦动力学仿真分析，我们得出了以下结论：1. 间隙和摩擦是影响空间机械臂动力学性能的重要因素，需要在设计过程中进行充分考虑。