机器人手臂的刚柔耦合建模及摆动模态对比

• 作者: 严冬明 方水光 王斌锐
• 来源期刊: 中国机械工程
• 关键词: 柔性手臂 假设模态法 动力学 刚柔耦合 仿真
• 年，卷（期）: 2012,（17）
• 所属期刊栏目: 科学基金
• 页码范围: 2092-2097
• 页数: 6页
• 分类号: TP242
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2012.17.016

摘要

以机器人柔性手臂为对象,基于Jourdain变分建立了刚柔耦合动力学模型；通过假设模态法将物理坐标变换成模态坐标,对动力学方程进行解耦.参考人体参数,利用ADAMS建立了虚拟样机模型,设计了形函数矩阵.在MATLAB中编写了方程求解算法.对比了ADAMS和MATLAB对柔性手臂转角的仿真.针对碳纤维、铝合金、聚乙烯和聚丙烯4种材质手臂仿真重力作用下的摆动运动,绘出了末端横向变形位移和频谱图；量化分析了变形量和模态.结果表明随着弹性模量与密度的比值增大,手臂固有频率增大,横向变形位移减小；碳纤维材质可近似建模为刚体；碳纤维和铝合金适合做手臂机构；聚丙烯材质刚度和柔顺性较好.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王斌锐		78	377	10.0	15.0
5	严冬明		4	20	3.0	4.0
6	方水光		6	61	5.0	6.0