基于浮动坐标系的大变形柔性机器人动力学建模和仿真

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

11272155

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

章定国

完成单位：

南京理工大学

中文关键词：

浮动坐标系; 柔性机器人; 大变形; 刚柔耦合; 建模和仿真;

其他语种关键词：

Floating frame of reference; flexible robot; large deformation; rigid-flexible coupling; modeling and simulation

项目类型：

面上项目

语种：

中文

开始日期：

2013-01-01

结束日期：

2016-12-31

中文摘要：

本项目以航天和机器人工程为背景，针对太空机器人这类具有轻质、大跨度、高效、灵活等特点的复杂机器人在运动过程中出现的构件大变形和强烈的刚柔耦合等动力学过程问题，通过理论建模和数值仿真手段，重点研究高效和通用的基于浮动坐标系的柔性杆柔性铰机器人在大变形下的刚柔耦合动力学建模理论和计算机仿真技术。本课题的研究不仅在机器人和航天领域有重大的应用价值，而且对推动多柔体系统动力学理论的发展具有重要的学术价值。本课题的主要研究内容为：1.复杂几何杆形的单杆柔性机器人的大变形刚柔耦合动力学建模和动力学性态研究，并提出精确描述复杂几何形状、高效的变形体离散方法；2.复杂拓扑构型和几何杆形的多杆柔性机器人考虑铰柔性效应和质量效应，考虑杆大变形效应的刚柔耦合动力学建模理论和仿真技术；3.能实现上述建模理论程式化计算的柔性杆柔性铰机器人动力学仿真软件的研制。