柔索驱动并联机器人动力学建模与数值仿真

摘要：

柔索驱动并联机器人采用柔索代替连杆作为驱动元件,并结合了并联机构和柔索驱动的优点.500 m口径大射电望远镜(Five-hundred meter apertuer sphreical radio telescope,FAST)粗调系统通过6根索长的协调变化使馈源舱作跟踪射电源的6自由度运动,其工作特点与并联机器人类似,因此可被看作柔索驱动并联机器人.基于此,根据FAST 5 m缩比试验模型,首先应用悬链线解析表达式推导出柔索两端固定时索端拉力与索长之间的关系,用于求解特定长度的驱动柔索对处于某一位姿的馈源舱的作用力.其次,对该舱索系统进行逆运动学分析,采用拉格朗日方程建立柔索驱动并联机器人的逆动力学模型.最后,针对FAST 5m缩比模型的设计方案进行动力学仿真,数值结果表明该动力学建模是合理的.

关键词：柔索驱动并联机器人、悬链线解析表达式、动力学建模、数值仿真

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分类号：TH751;O328(仪器、仪表)

资助基金：国家自然科学基金10433020;50475171;教育部留学归国人员实验室基金030401

在线出版日期：2008-01-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：82-88