七自由度柔性轮式移动机械手动力学研究与仿真

摘要

对七自由度柔性轮式移动机械手(平面)动力学问题进行了系统研究.该柔性轮式移动机械手由具有二自由度线弹性-阻尼悬架系统的移动裁体和五自由度柔性机械手所组成,并假定移动载体以恒速通过不规则路面(路面以正弦函数描述).综合利用拉格朗日原理和牛顿-欧拉方程,并采用笛卡儿坐标,以矩阵、矢量形式构建了该柔性轮式移动机械手系统的完整动力学模型.该动力学模型综合考虑了机械手的弹性变形(率)和悬架对整体系统动力学的耦合影响,采用数值方法给出了该动力学模型正解的仿真结果.通过与刚体模型(假定弹性变量为0)仿真结果的比较,证实了该柔体系统存在动力学耦合现象.