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含运动副间隙的6-RSS并联机器人弹性动力学建模与分析
被引量：
1
1
作者
王林军
徐博
+2 位作者
郑敏
朱宗孝
张东
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2024年第5期1810-1822,共13页
为了提高空间六自由度并联机器人动力学模型的精度,以6-RSS并联机器人(R:转动副,S:球面副)为研究对象,提出一种将支链弹性变形和运动副间隙随机变化相结合的动力学建模方法。首先,根据几何结构与初始状态,开展理想条件下的运动学分析。...
为了提高空间六自由度并联机器人动力学模型的精度,以6-RSS并联机器人(R:转动副,S:球面副)为研究对象,提出一种将支链弹性变形和运动副间隙随机变化相结合的动力学建模方法。首先,根据几何结构与初始状态,开展理想条件下的运动学分析。利用数理统计原理和符号函数建立含间隙的转动副与球面副运动学模型,进而计算杆件虚长度和各个运动副处的碰撞接触力。然后,将相关参数结合到弹性动力学模型中,建立含运动副间隙的6-RSS并联机器人弹性动力学模型。最后,分析不同状态下支链弹性变形和运动副间隙各自产生误差的原因以及两者综合产生误差的原因。结果表明:改进后的动力学建模方法充分考虑了支链弹性变形和运动副间隙的耦合性与瞬时性,较其他动力学建模方法更加精确。
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关键词
并联机器人
运动副间隙
广义碰撞力
弹性动
力
学
杆件虚长度
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职称材料
含关节间隙的Delta机器人弹性动力学与振动特性分析
被引量：
12
2
作者
郑坤明
张秋菊
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第14期39-48,共10页
针对经济实用型并联机器人关节间隙对动平台位置精度与系统振动特性影响的问题,以Delta机器人为研究对象,利用数理统计原理对含关节间隙的Delta机器人支链进行了运动学分析,结合Lankarani-Nikravesh碰撞接触力模型与具有动态修正系数的C...
针对经济实用型并联机器人关节间隙对动平台位置精度与系统振动特性影响的问题,以Delta机器人为研究对象,利用数理统计原理对含关节间隙的Delta机器人支链进行了运动学分析,结合Lankarani-Nikravesh碰撞接触力模型与具有动态修正系数的Coulomb摩擦模型对关节间隙广义碰撞力进行了研究。利用空间有限元理论与拉格朗日方程,充分考虑主、从动臂的空间动力特性与运动协调关系,建立了Delta机器人弹性动力学模型,在定义杆件虚长度的基础上,将关节间隙产生的广义碰撞力结合到弹性动力学模型中,建立了含关节间隙的Delta机器人弹性动力学模型。借助FARO激光跟踪仪对间隙弹性动力学模型进行了验证分析,利用脉冲锤击法与Workbench软件仿真对Delta机器人的振动特性进行了研究分析。试验结果表明,考虑关节间隙时动平台中心点的运动轨迹较不考虑关节间隙时更靠近试验运行结果,验证了间隙弹性动力学模型的合理性与正确性,并且,系统前两阶非零固有频率的理论值与试验值的相对误差分别为3.544%和12.026%,两者相当接近。另外,由仿真结果可以发现3组从动臂是Delta机器人整机系统中最薄弱的环节。该研究可为经济实用型并联机器人的位置误差补偿与系统减振优化提供参考。
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关键词
机器人
运动学
模型
Delta机器人
关节间隙
弹性动
力
学
杆件虚长度
广义碰撞力
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职称材料
题名
含运动副间隙的6-RSS并联机器人弹性动力学建模与分析
被引量：
1
1
作者
王林军
徐博
郑敏
朱宗孝
张东
机构
兰州理工大学机电工程学院
兰州理工大学西部能源与环境研究中心
出处
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2024年第5期1810-1822,共13页
基金
国家自然科学基金资助项目(51806093)
甘肃省自然科学基金资助项目(18JR3RA141)。
文摘
为了提高空间六自由度并联机器人动力学模型的精度,以6-RSS并联机器人(R:转动副,S:球面副)为研究对象,提出一种将支链弹性变形和运动副间隙随机变化相结合的动力学建模方法。首先,根据几何结构与初始状态,开展理想条件下的运动学分析。利用数理统计原理和符号函数建立含间隙的转动副与球面副运动学模型,进而计算杆件虚长度和各个运动副处的碰撞接触力。然后,将相关参数结合到弹性动力学模型中,建立含运动副间隙的6-RSS并联机器人弹性动力学模型。最后,分析不同状态下支链弹性变形和运动副间隙各自产生误差的原因以及两者综合产生误差的原因。结果表明:改进后的动力学建模方法充分考虑了支链弹性变形和运动副间隙的耦合性与瞬时性,较其他动力学建模方法更加精确。
关键词
并联机器人
运动副间隙
广义碰撞力
弹性动
力
学
杆件虚长度
Keywords
parallel robot
joint clearance
generalized collision force
elastic dynamics
bar virtual length
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TH113 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
含关节间隙的Delta机器人弹性动力学与振动特性分析
被引量：
12
2
作者
郑坤明
张秋菊
机构
江南大学机械工程学院
江苏省食品先进制造装备技术重点试验室
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第14期39-48,共10页
基金
教育部中央高校基本科研业务专项基金资助项目(JUSRP51316B)
文摘
针对经济实用型并联机器人关节间隙对动平台位置精度与系统振动特性影响的问题,以Delta机器人为研究对象,利用数理统计原理对含关节间隙的Delta机器人支链进行了运动学分析,结合Lankarani-Nikravesh碰撞接触力模型与具有动态修正系数的Coulomb摩擦模型对关节间隙广义碰撞力进行了研究。利用空间有限元理论与拉格朗日方程,充分考虑主、从动臂的空间动力特性与运动协调关系,建立了Delta机器人弹性动力学模型,在定义杆件虚长度的基础上,将关节间隙产生的广义碰撞力结合到弹性动力学模型中,建立了含关节间隙的Delta机器人弹性动力学模型。借助FARO激光跟踪仪对间隙弹性动力学模型进行了验证分析,利用脉冲锤击法与Workbench软件仿真对Delta机器人的振动特性进行了研究分析。试验结果表明,考虑关节间隙时动平台中心点的运动轨迹较不考虑关节间隙时更靠近试验运行结果,验证了间隙弹性动力学模型的合理性与正确性,并且,系统前两阶非零固有频率的理论值与试验值的相对误差分别为3.544%和12.026%,两者相当接近。另外,由仿真结果可以发现3组从动臂是Delta机器人整机系统中最薄弱的环节。该研究可为经济实用型并联机器人的位置误差补偿与系统减振优化提供参考。
关键词
机器人
运动学
模型
Delta机器人
关节间隙
弹性动
力
学
杆件虚长度
广义碰撞力
Keywords
robots
kinematics
models
Delta robot
joint clearance
elastic dynamic
bar virtual length
generalized collision force
分类号
TH112 [机械工程—机械设计及理论]
TH115 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
含运动副间隙的6-RSS并联机器人弹性动力学建模与分析
王林军
徐博
郑敏
朱宗孝
张东
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
含关节间隙的Delta机器人弹性动力学与振动特性分析
郑坤明
张秋菊
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
12
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职称材料
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