考虑绳索质量和惯性力影响的绳牵引并联机器人动力学建模和张力优化求解

摘要：

该文研究了高速大跨度冗余驱动绳牵引并联机器人的动力学建模和张力优化分布.首先,建立了基于有限元思想的绳索动力学模型;其次,推导了包含绳索动力学影响的绳牵引并联机器人的动力学方程;继而,以绳索张力方差最小为目标,得到了适用于冗余驱动绳牵引并联机器人的张力优化分布模型;进而,在优化模型的基础上,提出了一种以直线模型的索长和张力为迭代初始值,以绳索垂度不发生改变为终止条件的绳索张力迭代优化算法,实现了绳索张力的优化求解;最后,通过算例仿真说明了考虑绳索质量和惯性力影响的必要性,并且验证了算法的收敛性、有效性和合理性,为绳牵引并联机器人的力控制奠定了理论基础.

关键词：高速大跨度绳牵引并联机器人、冗余驱动、动力学建模、绳索张力优化分布、迭代优化算法

所属期刊栏目：33

分类号：TH112;O31

资助基金：国家自然科学基金项目51175397

在线出版日期：2016-12-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：231-239,248