空间机械臂在轨刚度计算与验证

摘要：

空间机械臂在执行空间任务时具有不同的构型,采用有限元法分析它在各构型下的基频时工作量巨大而难以实现.为此,提出一种基于柔度矩阵理论建模的计算方法并进行验证.根据机械臂结构特性建立运动学模型;提出柔度矩阵理论建模的计算方法;通过有限元仿真分析机械臂2种典型构型,验证柔度矩阵理论;对机械臂进行地面展开基频实验.结果表明:柔度矩阵计算偏差为3.4％,理论分析基频与有限元计算基频偏差为1％,验证了所提出的柔度理论建模方法对机械臂在轨基频计算的准确性;理论分析基频与实验基频偏差为7.2％,偏差主要来源于有限元仿真,满足工程上10％的偏差要求.该方法将柔度矩阵与机械臂构型相结合,能快速计算机械臂在不同构型下的基频.相对于有限元法,该方法得到较大简化,具有一定的工程应用价值.

关键词：机械臂、在轨刚度、构型、柔度矩阵、基频、有限元仿真

所属期刊栏目：50

分类号：TP242.2(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金11972343

在线出版日期：2022-05-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1-6