机器人肩关节的动力学建模及伺服电机峰值预估

摘要：

为了增加机器人肩关节的工作空间和承载能力,提出一种基于三自由度正交球面并联机构的机器人肩关节.首先,采用第二类拉格朗日方程方法建立了肩关节的动力学模型,推导了肩关节的惯性矩、哥氏力—离心力和重力项的表达式.在肩关节动力学模型的基础上,建立了肩关节伺服电机峰值预估模型.其次,通过给定的动平台运动轨迹,分析了肩关节伺服电机驱动的角速度、驱动力矩的变化规律,得到了肩关节的动力学特性；并对肩关节伺服电机峰值预估模型进行了验证,得到了最大预估峰值力矩值为4.27 N·m.分析结果表明,肩关节构件的驱动角速度和驱动力矩呈周期性变化.伺服电机峰值预估模型为肩关节伺服电机的选型提供了理论依据.

关键词：农业工程、机器人、动力学分析、肩关节、拉格朗日、动力学建模、峰值预估模型

所属期刊栏目：27

分类号：TP242.6(自动化技术及设备)

资助基金：机械系统与振动国家重点实验室开放课题基金资助项目MSV-2010-24

在线出版日期：2012-07-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：145-149