五自由度混联机器人逆动力学分析

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作   者：

张东胜;  许允斗;  姚建涛;  赵永生; 

作者机构：

燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室;  燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室; 

关键词：

混联机器人;  并联机构;  动力学模型;  达朗贝尔原理;  虚功原理; 

期刊名称：

农业机械学报

基金项目：

存在两条连续转轴的两转一移和两转少自由度并联机构研究

i s s n：

1000-1298

年卷期：

2017 年 09 期

页   码：

384-391

摘   要：

基于一种具有两转动一移动(2R1T)3自由度的并联机构2RPU/UPR构造了5自由度混联机器人,该5自由度混联机器人具有结构简单、运动学模型简单及模块化程度高的特点。为解决该5自由度混联机器人的动力学问题,首先推导出了并联机构各分支和并联机构动平台独立运动参数之间的3×3速度雅可比方阵;然后求得了并联机构各分支质心速度与动平台质心广义速度之间的速度映射矩阵,并建立了UPR分支和RPU分支的运动学模型,且基于虚功原理建立了并联机构2RPU/UPR的动力学模型;其次运用达朗贝尔原理对并联机构所串联的单自由度摆头进行受力分析,建立单自由度摆头和并联机构动平台之间的力学关系;最后运用Matlab和ADAMS仿真软件,对机器人的理论动力学模型进行了仿真验证,通过所得结果的对比分析验证了理论模型的正确性。