3-DOF并联机械腿动力学建模与伺服电机峰值预估

摘要：

提出了一种结构紧凑、承载能力大、转动解耦性好、运动速度和加速度大的3自由度并联机械腿.为了对其进行驱动参数分析,对机械腿进行了动力学建模,并基于动力学模型进行了伺服电机峰值预估.首先,分析了腿部机构各构件的运动参数,采用Lagrange方程建立了动力学模型,得出了机构驱动力的显式解；接着,在机构动力学模型的基础上,建立了伺服电机驱动转速和驱动力矩的峰值预估模型；最后,通过给定一组结构参数和运动轨迹函数,得出了伺服电机驱动转速和驱动力矩随时间变化曲线,得到了机构的动力学特性,并验证了峰值预估模型的正确性.计算表明,3个伺服电机驱动转速的峰值分别为Nx=19 r/s、Ny=17 r/s、Nw=27 r/s;3个伺服电机驱动力矩的峰值分别为εx=5.8N·m、εy=3.1 N·m、εw=4.4 N·m.

关键词：并联机械腿、伺服电机、动力学分析、Lagrange方程、峰值预估模型

所属期刊栏目：20

分类号：TP242.6(自动化技术及设备)

资助基金：机械系统与振动国家重点实验室开放课题基金资助项目MSV-2012-10;秦皇岛市科技支撑计划资助项目201101A028

在线出版日期：2012-11-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1974-1983