發(fā)布時(shí)間：2022-01-01 11:07

　　針對一種具有冗余結(jié)構(gòu)的3-RRPaR并聯(lián)機(jī)構(gòu),根據(jù)拉格朗日乘子法建立動(dòng)力學(xué)模型,進(jìn)而對冗余并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。首先,分析了3-RRPaR并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特征,確定了冗余結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)構(gòu)型;然后,利用閉環(huán)矢量法建立并聯(lián)機(jī)構(gòu)的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,利用拉格朗日乘子法建立并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型;最后,利用Matlab分別對并聯(lián)機(jī)構(gòu)空載和加載時(shí)的動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行數(shù)值求解,繪制了動(dòng)力學(xué)響應(yīng)曲線,根據(jù)拉格朗日乘子與約束力矩的關(guān)系求解出驅(qū)動(dòng)桿的驅(qū)動(dòng)力矩,將計(jì)算結(jié)果與ADAMS虛擬仿真結(jié)果進(jìn)行對比分析,驗(yàn)證了動(dòng)力學(xué)建模方法的正確性。結(jié)果表明,動(dòng)平臺(tái)加載后,驅(qū)動(dòng)桿的驅(qū)動(dòng)力矩也隨之增大,但其數(shù)值變化規(guī)律與空載時(shí)基本相同。本研究為該并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)控制和機(jī)構(gòu)性能研究奠定了基礎(chǔ),也為其他結(jié)構(gòu)冗余并聯(lián)機(jī)構(gòu)的剛體動(dòng)力學(xué)建模提供了方法和思路。 

【文章來源】：農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2020,51(06)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

并聯(lián)機(jī)構(gòu)1號支鏈坐標(biāo)示意圖

圖5a為該并聯(lián)機(jī)構(gòu)空載時(shí)驅(qū)動(dòng)桿的驅(qū)動(dòng)力矩曲線。從圖5a可以看出，Matlab求解動(dòng)力學(xué)模型所得驅(qū)動(dòng)力矩曲線和ADAMS虛擬仿真所得驅(qū)動(dòng)力矩曲線基本吻合，但有較小誤差。其中3號驅(qū)動(dòng)桿的驅(qū)動(dòng)力矩誤差最大，為0.027 N·m;1號驅(qū)動(dòng)桿的驅(qū)動(dòng)力矩誤差次之，為0.015 3 N·m;2號驅(qū)動(dòng)桿的驅(qū)動(dòng)力矩誤差最小，為0.002 3 N·m�？蛰d時(shí)，3號支鏈驅(qū)動(dòng)桿的驅(qū)動(dòng)力矩最大，最大值達(dá)到4 N·m,1號支鏈和2號支鏈驅(qū)動(dòng)力矩較小且相差不大，為0.8 N·m左右。圖5 并聯(lián)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)桿的驅(qū)動(dòng)力矩曲線

圖4 動(dòng)平臺(tái)動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線圖5b為該并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)平臺(tái)加載1 kg時(shí)驅(qū)動(dòng)桿的驅(qū)動(dòng)力矩曲線。從圖5b可以看出，動(dòng)平臺(tái)加載1 kg之后，驅(qū)動(dòng)桿的驅(qū)動(dòng)力矩?cái)?shù)值相應(yīng)增大，Matlab與ADAMS數(shù)值結(jié)果的誤差也隨之增大，但幅值和周期基本沒有變化。3號驅(qū)動(dòng)桿的驅(qū)動(dòng)力矩最大為6 N·m，誤差為0.027 N·m;1號驅(qū)動(dòng)桿和2號驅(qū)動(dòng)桿驅(qū)動(dòng)力矩相差不大，為1 N·m，誤差也相應(yīng)較小，1號驅(qū)動(dòng)桿誤差為0.014 N·m,2號驅(qū)動(dòng)桿誤差為0.004 N·m。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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