非惯性系下弹性欠驱动机器人动力学建模及应用

• 作者: 刘晓 耿明超 苑飞虎 赵铁石 赵飞
• 来源期刊: 中国机械工程
• 学科: 工学
• 关键词: 弹性欠驱动 旋量 动力学 非惯性系
• 年，卷（期）: 2014,（15）
• 所属期刊栏目: 科学基金
• 页码范围: 2080-2085
• 页数: 6页
• 分类号: TP242|TP391
• 字数: 4954字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2014.15.018

摘要

以旋量为基本运算单元，建立了非惯性系下弹性欠驱动机器人的动力学模型。首先以两个旋量的李括弧运算为基础，得到了惯性系下机器人的加速度映射关系。利用多刚体系统的速度、加速度旋量在不同坐标系之间的变换，推导出非惯性系下机器人在惯性系中的加速度映射关系。然后利用刚体的牛顿-欧拉公式，建立了非惯性系下机器人的动力学模型。推导的过程中始终以运动旋量、力旋量为基本的运算单元，简化了动力学建模过程。最后，以空中加油系统这种典型的非惯性系下的弹性欠驱动的应用为例，建立了其在非惯性系下的动力学模型，并用动力学仿真软件进行了验证，验证了理论分析的正确性和可行性。