含柔性铰链并联机器人刚度分析及动力学仿真

摘要

并联机器人具有精度高、刚度大、惯性小、承载能力高、易于控制等特点,应用很广泛。柔性铰链的使用是用于精密操作的并联机器人的一大特色。柔性铰链的存在使得传统的刚性机构的研究方法不再适应此种机器人的研究,新的研究方法不断出现。
　　 本文根据材料力学的相关理论知识,对一种新型的平面和空间复合柔性铰链进行了研究,给出了平面复合柔性铰链转动刚度的计算方法,从而推导出空间复合柔性铰链转动刚度及扭转刚度的计算公式,为复合柔性铰链的研究及应用打下了良好的基础。
　　 通过对各个柔性铰链刚度的计算以及对整个并联机器人机构的分析,应用弹性势能的原理推导出整个并联机器人机构的广义刚度矩阵。
　　 最后,本文运用UG、ANSYS及ADAMS软件建立了含柔性铰链并联机器人的多柔体动力学模型,并运用ADAMS对整个机构进行了运动学及动力学仿真研究,为并联机器人多柔体动力学仿真研究提供了有效的方法。