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3-RRRT并联机器人运动学和动力学建模

孟广柱  
【摘要】: 本文以3-RRRT并联机器人为研究对象,主要涉及内容有3-RRRT并联机器人的运动学正反解,奇异位形分析和逆动力学建模。根据该并联机构的结构特点,利用矢量法建立了解析形式的运动学方程,得出了该并联机构的每个支链的逆运动学有4个反解,因此机器人具有64组反解;采用数值方法给出了该并联机构的运动学正解。在3-RRRT并联机器人运动学的基础上,运用求导法得出了该并联机构的Jacobian矩阵。基于Jacobian矩阵的可逆性,研究了该并联机构的正、逆运动学奇异问题。同样运用求导法建立了3-RRRT并联机器人连杆Jacobian矩阵。以Jacobian矩阵和连杆Jacobian矩阵为基础,对3-RRRT并联机器人的各转动副的速度进行分析。随后,对Jacobian矩阵方程和连杆Jacobian矩阵方程进行求导,从而对该机构各转动副的加速度进行分析。在此基础上,利用拉格朗日乘子法推导了该并联机构的逆动力学方程。本文所有的仿真算例都是由MATLAB软件得出。


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