中國(guó)機(jī)械工程第27卷第3期2016年2月上半月臂機(jī)器人在軌動(dòng)力學(xué)仿真黃晉英1:2杜為民3李輝蔣志宏楊歡21.北京理工大學(xué),北京,10100812.中北大學(xué),太原,0300513.中國(guó)民用航空河南空管分局,鄭州,451162摘要:根據(jù)航天機(jī)器人太空作業(yè)的需要,設(shè)計(jì)了三臂機(jī)器人簡(jiǎn)化模型,應(yīng)用DH方法建立了坐標(biāo)變換矩陣,推導(dǎo)了該機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。基于 ADAMS虛擬樣機(jī)技術(shù),分別在三種重力場(chǎng)環(huán)境下,對(duì)機(jī)器人的爬桿過(guò)程進(jìn)行仿真,得到了機(jī)械手攀爬過(guò)程受力曲線,分析了影響機(jī)械手夾持力的主要因素,從而為這類(lèi)機(jī)器人的設(shè)計(jì)提供參考關(guān)鍵詞:機(jī)器人;在軌;仿真;夾持力中圖分類(lèi)號(hào):TP241.2DOI:10.3969/1issn.1004-132X.2016.03.008Dynamic Simulation for a Three-arm Robot on OrbitHuang Jinying Du Weimin' Li Hui Jiang Zhihong Yang Huan1. Beijing Institute of Tecnology, Beijing, 1000812. North University of China, Taiyuan, 0300513. Henan Branch of Air Traffic Control of Civil Aviation of China, Zhengzhou, 451162Abstract: A simplified robot model with three arms was designed according to the needs of spaceoperations. The coordinate transformation matrix was established based on the D-H method and thekinematic equations of the robot were derived. Based on ADAMS virtual prototyping technology, theclimbing process of the robot on a pole was simulated for three kinds of gravity, respectively. Theforce curves and effect factors were obtained so as to offer the design references for the robotKey words: robot; on orbit; simulation; clamping force0引言其軌道形成2個(gè)移動(dòng)自由度,3條手臂共計(jì)18個(gè)太空環(huán)境極其惡劣,用機(jī)器人代替宇航員出自由度。工作時(shí),由3條手臂交替攀爬航天器上艙完成裝配維修和搬運(yùn)等工作十分必要121。空設(shè)置的扶手到達(dá)指定位置,然后其中一條手臂固間環(huán)境與地面環(huán)境最大的區(qū)別是微重力,在微重定在扶手上,其余兩條手臂完成指定工作。這種力環(huán)境下,機(jī)器人處于漂浮狀態(tài),因此地面看似簡(jiǎn)三臂機(jī)構(gòu)可使機(jī)器人具有多種靈活的運(yùn)動(dòng)步態(tài)和單的工作將變得難以實(shí)現(xiàn),其動(dòng)力學(xué)行為與地面操作方式以適應(yīng)不同的工況,極大地滿足了空間有較大差別,其運(yùn)動(dòng)學(xué)控制較為困難。多臂機(jī)器機(jī)器人太空中工作的要求人與雙臂機(jī)器人相比,多余的手臂可作為工作中小臂的基座,從而克服了上述難題。三臂機(jī)器人可在小臂關(guān)節(jié)機(jī)身結(jié)構(gòu)上克服腿、臂獨(dú)立結(jié)構(gòu)構(gòu)型機(jī)器人本體機(jī)構(gòu)質(zhì)量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點(diǎn),適用于太空作業(yè),正日腰關(guān)節(jié)大臂關(guān)節(jié)益引起人們的關(guān)注34。然而,這類(lèi)空間機(jī)器人的肘關(guān)節(jié)大臂研究仍處于起步階段,本研究的目的就是通過(guò)機(jī)機(jī)械手器人的在軌仿真,分析機(jī)器人在軌運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)力機(jī)械手軌道學(xué)行為,為其設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供參考圖1三臂機(jī)器人簡(jiǎn)化幾何模型1三臂機(jī)器人的系統(tǒng)模型1.1機(jī)器人空間坐標(biāo)系的建立按照D-H方法建立機(jī)器人系統(tǒng)坐標(biāo)系,如圖空間三臂機(jī)器人的簡(jiǎn)化模型如圖1所示,其2所示。其中,O1XnY1ZB是航天器的坐標(biāo)系本體結(jié)構(gòu)為一等邊三角形,擁有3條完全相同的手臂。每條手臂由一組(2只)機(jī)械手、小臂和大dYH中國(guó)煤化工構(gòu)件的動(dòng)坐標(biāo)系,機(jī)器CNMHG陣用T(=1,2臂組成,其上的腰關(guān)節(jié)、大臂關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)和小臂n)表示,其中,是機(jī)器人關(guān)節(jié)序號(hào),前置序號(hào)關(guān)節(jié)形成4個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度,機(jī)械手的2只手掌與1表示目的坐標(biāo)系的序號(hào),-1=0表示機(jī)身坐標(biāo)收稿日期:2014-08-15修回日期:2015-12-07系。對(duì)于本文所設(shè)計(jì)的機(jī)器人,n=18·328三臂機(jī)器人在軌動(dòng)力學(xué)仿真—黃晉英杜為民李輝等因此推導(dǎo)出三臂機(jī)器人每條臂的坐標(biāo)變化矩陣為T(mén)=TBT1T2…T則機(jī)械臂末端在航天器坐標(biāo)系下的位姿坐標(biāo)可表示為(3)式中,P為航天器的位姿坐標(biāo)。三臂機(jī)器人的仿真模型Z2.1機(jī)器人的簡(jiǎn)化幾何模型級(jí)在ProE軟件中建立三臂機(jī)器人的簡(jiǎn)化模型,直接將裝配好的模型導(dǎo)入 ADAMS軟件中進(jìn)行仿圖2三臂機(jī)器人空間坐標(biāo)系真,其簡(jiǎn)化模型如圖1所示。該模型僅包含實(shí)現(xiàn)機(jī)1.2機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的建立器人運(yùn)動(dòng)所必需的機(jī)械構(gòu)件,其余附件及電機(jī)等未機(jī)器人是由一系列具有空間彎曲軸線的廣義涉及,簡(jiǎn)化模型的主要幾何參數(shù)如圖4所示連桿連接在一起構(gòu)成的。根據(jù)三臂機(jī)器人的實(shí)際參數(shù),可確定該模型的D-H參數(shù),推導(dǎo)出三臂機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程方程。記機(jī)器人的任意兩中100個(gè)關(guān)節(jié)序號(hào)分別為i和i-1,如圖3所示,固連在該2個(gè)關(guān)節(jié)上的動(dòng)坐標(biāo)系Z軸間的空間夾角(連桿扭角)為a,,空間最小距離(連桿長(zhǎng)度)為b;,2個(gè)關(guān)節(jié)公垂線間的距離為d2,2個(gè)關(guān)節(jié)X軸間的空間夾角(連桿夾角)為圖4機(jī)器人簡(jiǎn)化模型的主要幾何參數(shù)2.2仿真模型建立關(guān)節(jié)2.2.1模型質(zhì)量設(shè)從ProE中導(dǎo)入的幾何模型是沒(méi)有質(zhì)量的,關(guān)節(jié)-1在仿真前必須對(duì)各部件進(jìn)行質(zhì)量設(shè)置。本研究選用 ADAMS軟件材料庫(kù)中的鈦合金,并在重力圖3廣義連桿變換的4個(gè)特征參數(shù)D-H參數(shù)( Gravity)選項(xiàng)中將重力設(shè)置為無(wú)重力(模擬微重上述D-H參數(shù)可通過(guò)如下兩次旋轉(zhuǎn)和兩次力狀態(tài))或g/6(模擬月球環(huán)境重力)1),g為重平移坐標(biāo)變換從坐標(biāo)系OXYZ變換到坐標(biāo)系力加速度O,-1X1Y-1Z:1810:①將坐標(biāo)系OX,YZ;繞2.2.2運(yùn)動(dòng)約束設(shè)置X1旋轉(zhuǎn)a:角,使Z:與Z1軸位于同一平面內(nèi)在 ADAMS/View環(huán)境中,模型構(gòu)件之間的②將坐標(biāo)系OXYZ;沿X1軸平移b,將坐標(biāo)相互運(yùn)動(dòng)是靠運(yùn)動(dòng)副來(lái)實(shí)現(xiàn)的,在腰關(guān)節(jié)、大臂關(guān)系OXYZ原點(diǎn)移到Z,軸線上;③將坐標(biāo)系節(jié)、腕關(guān)節(jié)和小臂關(guān)節(jié)之間添加旋轉(zhuǎn)副,在機(jī)械手OXYZ;繞Z軸旋轉(zhuǎn)θ角,使X軸與X1軸平添加移動(dòng)副,其余構(gòu)件添加固定副約束行;④將坐標(biāo)系OXY,Z;沿Z1軸平移d2.2.3接觸定上述坐標(biāo)變換可用如下坐標(biāo)變換矩陣當(dāng)兩個(gè)構(gòu)件表面間發(fā)生接觸并存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)描述:H中國(guó)煤化工觸區(qū)產(chǎn)生摩擦力,摩擦cose: cosIna按數(shù)少CNM口而增大,在 ADAMS中二宵饑奮人攀爬仿真過(guò)程中,當(dāng)ine sing cos0: sinaCosacosa機(jī)械手抓住航天器上的桿狀扶手時(shí),需要定義機(jī)械手與扶手之間的接觸。本研究選用 IMPACT中國(guó)機(jī)械工程第27卷第3期2016年2月上半月型接觸力和庫(kù)侖摩擦,其參數(shù)如表1所示。其中材料剛度、阻尼和摩擦因數(shù)由材料性質(zhì)所決定。表1仿真過(guò)程中接觸參數(shù)設(shè)置人人參數(shù)類(lèi)型參數(shù)值材料剛度1.00×10接觸力指數(shù)(b)阻尼(N·s/mm)穿透深度(mm)態(tài)摩擦因數(shù)動(dòng)態(tài)摩擦因數(shù)靜態(tài)滑移速度(mm/s)動(dòng)態(tài)滑移速度(mm/s)2.2.4運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)與驅(qū)動(dòng)添加d)對(duì)機(jī)器人模型施加驅(qū)動(dòng)就是讓其未受約束的圖6機(jī)器人仿真步態(tài)示意圖運(yùn)動(dòng)副按照某種規(guī)律變化。根據(jù)機(jī)器人的幾何結(jié)成120°,桿置于1號(hào)機(jī)械手內(nèi),見(jiàn)圖6a。構(gòu)特點(diǎn),在仿真過(guò)程中只需要添加旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)與滑(2)1號(hào)手臂的兩只機(jī)械手沿桿軸線方向運(yùn)移驅(qū)動(dòng),將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)添加到旋轉(zhuǎn)副和圓柱副,將滑動(dòng)(X向)閉合抓桿,見(jiàn)圖6b,運(yùn)動(dòng)時(shí)間0.1s移驅(qū)動(dòng)添加到滑移副和圓柱副。每個(gè)運(yùn)動(dòng)副需要(3)除1號(hào)手臂外,其余部件繞1號(hào)手臂腰關(guān)編寫(xiě)?yīng)毩⒌尿?qū)動(dòng)函數(shù),以完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)軌跡。節(jié)旋轉(zhuǎn)90°,機(jī)器人在 YBOBZB平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)在本研究中,仿真運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)定為三臂輪流抓桿時(shí)間1s,見(jiàn)圖6c。向前移動(dòng),起始動(dòng)作為1號(hào)機(jī)械手抓桿,2號(hào)機(jī)械(4)2、3號(hào)手臂和機(jī)身繞1號(hào)手臂大臂關(guān)節(jié)在手開(kāi)始運(yùn)動(dòng)抓桿;當(dāng)2號(hào)機(jī)槭手抓穩(wěn)杄后,1號(hào)機(jī)YBOεzε平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)60°,然后,2號(hào)手臂繞其大臂械手脫離桿,同時(shí)3號(hào)機(jī)械手重復(fù)前述動(dòng)作準(zhǔn)備關(guān)節(jié)再旋轉(zhuǎn)60°,2號(hào)手臂到達(dá)抓桿前狀態(tài),運(yùn)動(dòng)抓桿;如此往復(fù),實(shí)現(xiàn)機(jī)器人沿攀爬桿向前運(yùn)動(dòng)。時(shí)間共計(jì)4s,見(jiàn)圖6d在整個(gè)攀爬過(guò)程中,機(jī)器人始終與 YROBZE平面(5)2號(hào)手臂的兩只機(jī)械手閉合抓桿,其運(yùn)動(dòng)平行,機(jī)械手的夾持力方向平行于XB軸。時(shí)間為1s;1、2號(hào)手臂同時(shí)抓桿時(shí)間持續(xù)1s,本文仿真中實(shí)現(xiàn)上述運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)函數(shù)采用(6)1號(hào)手臂的兩只機(jī)械手向桿的反方向運(yùn)p函數(shù)編寫(xiě)。step函數(shù)是 ADAMS函數(shù)庫(kù)中動(dòng),松開(kāi)爬桿,運(yùn)動(dòng)時(shí)間1s。常用的函數(shù),是三次多項(xiàng)式逼近階躍函數(shù),由5個(gè)(7)1號(hào)手臂繞其大臂關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)一60°,1、3號(hào)參數(shù)控制,分別為自變量(x)、自變量的初值(x0)手臂和機(jī)身繞2號(hào)大臂關(guān)節(jié)在 YBOBZE平面內(nèi)旋和終值(x1),函數(shù)值的初值(h)和終值(h1)。在轉(zhuǎn)-120°,3號(hào)手臂繞其大臂旋轉(zhuǎn)60,3號(hào)機(jī)械手仿真中,從初值到終值的過(guò)程由軟件按照三次樣到達(dá)抓桿前位置,見(jiàn)圖6e和圖6條擬合自動(dòng)計(jì)算給出。step函數(shù)的具體格式為(8)3號(hào)手臂的兩只機(jī)槭手閉合抓桿,其運(yùn)動(dòng)step(x,x0,h。,x1,h1)時(shí)間和驅(qū)動(dòng)函數(shù)同過(guò)程(2)中設(shè)置,兩只手同時(shí)抓圖5為由s數(shù)擬合得到的運(yùn)動(dòng)軌跡曲桿時(shí)間持續(xù)1s線13。本研究中采用時(shí)間位移驅(qū)動(dòng),即要求各關(guān)(9)重復(fù)上述過(guò)程,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的整個(gè)攀爬節(jié)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)到規(guī)定的位置,自變量為過(guò)程時(shí)間坐標(biāo)。圖6為爬桿過(guò)程步態(tài)圖不失一般性,本文僅對(duì)1號(hào)手臂抓兩次桿,23號(hào)手臂各抓一次桿進(jìn)行仿真。1號(hào)機(jī)械手驅(qū)動(dòng)函數(shù)為tep(time,0,0,0.1,-17.2)+step(time,9,0,10,17.2)+其余驅(qū)動(dòng)函數(shù)在此不再列出。為減小同時(shí)動(dòng)作帶來(lái)的振動(dòng)影響和前一次動(dòng)作對(duì)后一次動(dòng)作的圖5step函數(shù)擬合軌跡曲線中國(guó)煤化工聽(tīng)有運(yùn)動(dòng)副的動(dòng)作時(shí)間基于上述驅(qū)動(dòng)函數(shù),設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程如下CNMHG(1)初始位置設(shè)為1號(hào)手臂抓桿前的位置,3條手臂伸直與機(jī)身位于同一平面內(nèi),即 XBOBY3仿真結(jié)果及分析平面,1號(hào)手臂平行于YB軸,其余兩條手臂與之本文在無(wú)重力和不同方向g/6重力環(huán)境下三臂機(jī)器人在軌動(dòng)力學(xué)仿真—黃晉英杜為民李輝等分別對(duì)三臂機(jī)器人的爬桿過(guò)程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真,觸,在所允許的切入深度下緊握爬桿,但實(shí)際中會(huì)獲得不同環(huán)境下機(jī)械手受力情況和大臂關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)圖10b~圖10d所示的情況。圖10b兩側(cè)手過(guò)程扭矩曲線,為機(jī)器人的設(shè)計(jì)提供參考掌切人深度不一致(左側(cè)大于右側(cè)),圖10c和圖3.1機(jī)械手受力情況分析l0d接觸面變?yōu)椴糠纸佑|,這種接觸方式之間的圖7~圖9分別為三臂機(jī)器人在無(wú)重力、g/6變換導(dǎo)致接觸力發(fā)生波動(dòng)重力環(huán)境下3條手臂的機(jī)械手受力曲線,其中,CONTACT_1.FX為1號(hào)手臂的機(jī)械手夾持力桿桿(XB向)曲線, CONTACT5FX為2號(hào)手臂的機(jī)械手夾持力(X1向)曲線, CONTACT8.FX為3號(hào)手臂的機(jī)械手夾持力(Xε向)曲線。重心位于機(jī)器人幾何中心-CONTACT-1FX桿CONTACT-8FX(c)圖10機(jī)械手抓桿接觸狀例如,2~3s時(shí),1號(hào)機(jī)械手抓緊爬桿,機(jī)身時(shí)間t/s繞Y軸旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程對(duì)機(jī)械手的受力影響較圖7無(wú)重力環(huán)境下3條手臂機(jī)械手受力情況大,造成夾持力發(fā)生波動(dòng),如圖11所示。一側(cè)手CONTACT-1FX掌夾持力增大的同時(shí)另一側(cè)手掌夾持力減小,為CONTACT-8FX防止機(jī)械手脫離爬桿,控制兩側(cè)手掌的接觸力在某一數(shù)值(如-4000N)上下波動(dòng)。圖11中2條曲線分別為1號(hào)機(jī)械手在無(wú)重力情況下兩只手掌15的夾持力曲線,夾持力峰值最大達(dá)到-5700N,波動(dòng)幅度與平均夾持力相比增大30%。11~17時(shí)間t/s時(shí)1號(hào)手臂脫離爬桿,3號(hào)手臂向抓桿位置擺動(dòng),圖8重力平行于Xs軸環(huán)境下夾持力峰值在12~14s期間波動(dòng)較大,達(dá)到3條手臂機(jī)械手受力情況5785N,如圖12所示。機(jī)體轉(zhuǎn)動(dòng)慣性會(huì)使機(jī)體CONTACT-1FX發(fā)生晃動(dòng),嚴(yán)重的晃動(dòng)不僅造成夾持力波動(dòng),若控CONTACT-8FX制不當(dāng)甚至?xí)箼C(jī)械手滑落爬桿,因此,應(yīng)進(jìn)一步考察機(jī)身轉(zhuǎn)動(dòng)速度對(duì)夾持力的影響情況左側(cè)手掌--右側(cè)手掌時(shí)間t/s圖9重力平行于一Y軸環(huán)境下3條手臂機(jī)械手受力情況時(shí)間t/s由上述仿真結(jié)果可見(jiàn),雖然1號(hào)手臂首次抓圖11無(wú)重力情況下1號(hào)機(jī)械手夾持力桿持續(xù)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于其他兩條手臂和1號(hào)手臂第次抓桿持續(xù)時(shí)間,但3條手臂的機(jī)械手在抓桿圖13所示為三種重力情況下2號(hào)機(jī)械手夾過(guò)程中受力基本一致。由此可知,抓桿過(guò)程的速對(duì)中:圖中曲線1為無(wú)重力情況下仿真中國(guó)煤化工度變化基本不影響夾持力的大小。在整個(gè)爬桿過(guò)重力方向?yàn)閄B向和CNMH程中,機(jī)體運(yùn)動(dòng)會(huì)引起機(jī)械手與桿之間的相對(duì)運(yùn)脂出的是,重力對(duì)夾持動(dòng),如圖10所示。圖10a所示為理論抓桿狀態(tài),力有較大影響。當(dāng)重力方向與夾持力方向一致(即重力方向?yàn)閄s向)時(shí),重力在造成夾持力增機(jī)械手兩側(cè)手掌和軌道與桿的3個(gè)平面完全接大的同時(shí),還會(huì)使得兩只機(jī)械手夾持力不相等,在331中國(guó)機(jī)械工程第27卷第3期2016年2月上半月左側(cè)手掌3右側(cè)手掌2000(12.4,-2387.4)CONTACT-3.FY- CONTACT-6F600(9.2,-5048.2)(13.1,-5785.1)CONTACT-9.FY68101214161820時(shí)間t/圖12無(wú)重力情況下2號(hào)機(jī)械手夾持力圖15無(wú)重力環(huán)境下3條手臂機(jī)械手軌道受力情況快速抓桿時(shí)出現(xiàn)多次碰撞(圖10),導(dǎo)致抓桿困CONTACT-3.FY難。當(dāng)重力方向與夾持力方向垂直(即重力方向CONTACT-6F為—YB向)時(shí),重力使得夾持力波動(dòng)幅度和頻率CONTACT-9F減小。以上情況表明,無(wú)重力狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)較重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)更難控制無(wú)重力重力方向?yàn)閄B時(shí)間t/s重力方向?yàn)橐籝B(18.1,20.5)圖16重力平行于XB軸環(huán)境下(12.3,-2377.2)3條手臂機(jī)械手軌道受力情況z-2000(10.3,(136-2377.2)M一6000(8.x03.0)·(13.1.-6739.8)4F— CONTACT-3FY8000}(8.0.,-7143.3)(13.6.8576.0)皋-6-c0NmA:6F100006810121416182022時(shí)間t/s時(shí)間t/s圖17重力平行于一YB軸環(huán)境下圖13三種重力情況下2號(hào)機(jī)械手夾持力3條手臂機(jī)械手軌道受力情況3.2機(jī)械手軌道受力情況分析由上述曲線看出,在機(jī)械手抓緊爬桿后手掌對(duì)于上述設(shè)計(jì)步態(tài),在機(jī)械手與爬桿接觸之和桿接觸面之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)比較頻繁,導(dǎo)致軌道前,機(jī)被手軌道的一端首先與桿發(fā)生碰撞;此后逐接觸力頻繁波動(dòng)。從碰撞力來(lái)看,重力平行于漸碰撞到達(dá)指定部位(圖14中從右至左)。此時(shí)x軸環(huán)境下碰撞力最大。表2為各種環(huán)境下機(jī)軌道平面與桿平面接觸或平行,該過(guò)程會(huì)給大臂械手及其軌道最大受力匯總表關(guān)節(jié)形成沖擊,造成大臂關(guān)節(jié)逆向轉(zhuǎn)動(dòng)。如果驅(qū)表2三種環(huán)境下機(jī)械手受力動(dòng)力矩不夠大,則機(jī)械手將無(wú)法到達(dá)抓桿前指定機(jī)械手臂重力平行重力平行無(wú)重力位置。圖15~圖17為三種環(huán)境下軌道的受力情編號(hào)于XB軸于Yn軸況,其中 CONTACT6.FY為1號(hào)機(jī)械手軌道的4006100~7500機(jī)械手2號(hào)4000受力曲線, CONTACT3.FY為2號(hào)機(jī)械手軌道的受力曲線(-YB向), CONTACT9.FY為3號(hào)1990機(jī)械手4945機(jī)械手軌道的受力曲線,2號(hào)機(jī)械手軌道方向與5000軌道其他二只機(jī)械手軌道的坐標(biāo)方向相反4結(jié)論(1)對(duì)于本文設(shè)計(jì)的步態(tài),為了驗(yàn)證抓桿速度和多關(guān)節(jié)同步運(yùn)動(dòng)對(duì)機(jī)械手夾持力的影響,對(duì)1TV凵中國(guó)煤化工別采用不同抓桿速度CNMHG桿速度對(duì)夾持力的影不腰部叫轉(zhuǎn)時(shí)采用多關(guān)節(jié)聯(lián)動(dòng)、其他關(guān)節(jié)單獨(dú)運(yùn)動(dòng)的方式進(jìn)行仿真分析,結(jié)果表明,多圖14機(jī)械手軌道與桿碰撞過(guò)程關(guān)節(jié)聯(lián)動(dòng)會(huì)造成機(jī)器人振動(dòng)加劇,夾持力增大,夾·332三臂機(jī)器人在軌動(dòng)力學(xué)仿真—黃晉英杜為民李輝等持力波動(dòng)加大,故在設(shè)計(jì)機(jī)器人控制策略時(shí)應(yīng)盡ing Its Manipulation[J]. Journal of Beijing Univers量避免多關(guān)節(jié)聯(lián)動(dòng)of Posts and Telecommunications. 2002. 25(1)(2)重力對(duì)機(jī)器人的姿態(tài)影響較大,在設(shè)計(jì)重34-38,力環(huán)境下機(jī)器人攀爬路線時(shí),應(yīng)盡量讓重力和夾「6]葉平,孫漢旭.具有冗余度的三分支空間機(jī)器人逆持力與桿長(zhǎng)度方向垂直(重力為一YB向),這樣可動(dòng)學(xué)分析冂].機(jī)械工程學(xué)報(bào),2005,41(11):58使姿態(tài)容易保持穩(wěn)定。Ye Ping, Sun Hanxu. Analysis of Inverse Kinema(3)應(yīng)改進(jìn)設(shè)計(jì)機(jī)械手軌道,盡量減少其邊緣for Three-branch Space Robot with Redundancy對(duì)桿的碰撞;同時(shí)改變關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)順序,將邊緣首先LJ. Chinese Journal of Mechanical Engineering碰撞改為整個(gè)軌道平面與桿全接觸,這樣可減小2005,41(11):58-62碰撞力引起的機(jī)器人振動(dòng)。L7] Suga T G, Kumar V. Control of Cooperating Mo(4)在仿真過(guò)程中,仿真參數(shù)設(shè)置對(duì)仿真結(jié)果bile Manipulators[J]. IEEE Transaction on Robot影響較大,本文所設(shè)置的參數(shù)主要以經(jīng)驗(yàn)值為依and Automation, 2002, 18(1):94-103據(jù),仿真結(jié)果可為這類(lèi)空間機(jī)器人的設(shè)計(jì)與控制81方深瑋.基于 ADAMS機(jī)器人動(dòng)力學(xué)仿真研究D)提供定性參考北京:北京郵電大學(xué),2009[9 Zhuang Y F, Liu DQ, Wang J G. 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