基于关节空间模型的并联机器人耦合性分析

摘要/Abstract

摘要： 6自由度液压驱动并联机器人分为机械和液压两个子系统，这两个子系统可以分别建模为多刚体动力学和液压系统动力学。根据这两个子系统间存在的双边耦合关系，建立6自由度并联机器人操作空间整体动力学模型。通过雅克比变换，将操作空间动力学模型映射到关节空间，从而导出并联机器人关节空间动力学模型。利用该模型对几种典型位姿下并联机器人通道间的耦合性进行分析。分析结果表明，在整个操作空间中，并联机器人通道间存在严重的耦合，而且这种耦合作用随着并联机器人的位姿变化而发生变化，并将直接影响单通道系统的负载惯量特性，给并联机器人控制带来困难。

关键词: 6自由度, 并联机器人, 动力学耦合, 关节空间

Abstract: 6-DOF hydraulically driven parallel robot mainly consists of two systems: mechanical subsystem and hydraulic subsystem. These two subsystems can be modeled as multi-rigid body dynamics and hydraulic dynamics respectively. According to a bilateral coupling between the two subsystems, the integrated dynamic model of 6-DOF parallel robot is set up in operating-space. Through mapping operating-space dynamic model onto joint-space using jacobian transformation, joint-space model of 6-DOF parallel robot is derived. And interactions characteristics among the channels are analyzed when 6-DOF parallel robot is in several typical poses. The results show that strong couplings exist among channels in the whole workspace and such couplings vary along with the poses of 6-DOF parallel robot. And such couplings will influence the equivalent load inertia acting on each channel which will bring difficulties to 6-DOF parallel robot control.

Key words: Dynamic coupling, 6-DOF, Joint-space, Parallel robot

中图分类号:

TP242.2

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基于关节空间模型的并联机器人耦合性分析

COUPLING ANALYSIS BASED ON JOINT-SPACE MODEL OF PARALLEL ROBOT

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