4-DOF混联机器人多能域动力学全解模型及试验

摘要：

以4-DOF混联机器人为研究对象,分析了混联机器人的运动学,接着基于传统键合图建立了系统驱动部分(电动机和气动部分)键合图模型,基于旋量键合图建立了系统机械本体动力学模型,由于系统的并联部分引入冗余驱动,提出了采用输入力矩优化的方法,增加了1个补充方程,最终得到了该机器人完整的机、电、气耦合的多能域系统动力学全解模型.冗余驱动分支在随动和施加优化得到的力矩(力/位混合控制)两种情况下,借助键合图自动化仿真软件(20-sim)进行多能域动力学仿真;并进行样机的控制试验,将仿真与试验得到的驱动力矩进行对比,验证了所建机器人系统多能域动力学模型的正确性.通过试验可以证明:力/位混合控制时样机运行更加平稳且能有效提高机构的运动精度.

关键词：旋量键合图、动力学模型、冗余驱动、20-sim、混联机器人

所属期刊栏目：53

分类号：TG156(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金51405421;河北省自然科学基金E2015203101

在线出版日期：2018-06-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：92-100