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机械手关节焊接机器人操作臂动力学

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机械手关节焊接机器人操作臂动力学

发布日期:2021-09-25 作者: 点击:

动力学研究的是物体的运动和受力之间的关系。操作臂动力学有以下两个问题需要解决。动力学正问题:根据关节运动力矩或力,计算操作臂的运动(关节位移、速度和加速度)。

 

动力学逆问题:已知轨迹运动对应的关节位移、速度和加速度,求出所需要的关节力矩或力。

 

机器人操作臂是个复杂的动力学系统,由多个连杆和多个关节组成,具有多个输入和多个输出,存在错综复杂的耦合关系和严重的非线性。因此,对于机器人动力学的研究,引起了十分广泛的重视。所采用的方法很多,有拉格朗日方法、牛顿-欧拉方法、高斯法、凯恩方法、旋量对偶数方法等。

 

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研究机器人动力学的目的是多方面的,动力学正问题与操作臂仿真有关,逆问题是为满足实时控制的需要,利用动力学模型,实现Z优控制,以期达到良好的动态性能和Z优指标。机器人动力学模型主要用于机器人的设计和离线编程。在设计中需根据连杆质量,运动学和动力学参数,传动机构特征和负载大小进行动态仿真,从而决定机器人的结构参数和传动方案,验算设计方案的合理性和可行性,以及结构优化程度。在离线编程时,为了估计机器人高速运动引起的动载荷和路径偏差,要进行路径控制仿真和动态模型的仿真。这些都必须以机器人动态模型为基础。


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