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作者：张青云;
单位：天津财经大学珠江学院数据工程学院;
摘要：以具有柔性关节和柔性构件的空间机器人作为研究对象,提出了一种双重柔性作用下的空间机器人动力学建模方法。首先,柔性关节简化为具有恒定刚度的线性扭转弹簧;其次,通过有限元法与浮动坐标系法相结合,描述含高阶模态信息的柔性空间构件位移场矢量。然后,将柔性关节和柔性空间构件简化为具有单向弹性约束的两个柔性构件和一个简支梁,再根据边界条件建立两者的约束方程。最后,根据协调矩阵建立含位移变化较小的末端执行器动力学模型。结果表明:新方法考虑了柔性关节和柔性空间构件之间的弹性影响,使得末端执行器运动轨迹在双重柔性变形抵消状态下,绝对变形量减小,轨迹精度提高。其中,z方向的偏差范围为0～0.31 mm,x方向的偏差范围为0～2.68 mm,y方向的偏差为0～3.02 mm。因此,所提出的构建双重柔性空间机器人的动力学方法正确,可为下一步控制策略及振动性能分析提供精确模型。
关键词：末端执行器;;双重柔性;;空间机器人;;动力学分析
基金资助：天津市教委科研计划(2023SK151)
