一种四自由度冗余串并混联拟人机械臂的动载协调分配优化

摘要：

基于串联机构与并联机构的特点,提出了一种新型四自由度冗余串并混联拟人机械臂机构,弥补当前拟人机械臂的不足之处.针对该机构主动关节之间驱动力分配存在多解的特点,提出一种机构按照预定轨迹运动的动载协调分配优化方法.基于牛顿-欧拉法建立冗余混联机械臂机构的动力学模型,其中机械臂肩关节机构动力学方程为超静定方程,利用小变形叠加原理建立机构的变形协调补充方程;建立以平均功率、力矩波动和平均功率偏差为目标的多目标优化模型,利用主成分分析法对该模型进行优化求解;通过数值算例验证了该方法的正确性和可行性.研究结果表明,选取最优的分配输入组合可实现机械臂能耗低且平稳地工作.

关键词：混联机械臂、动力学模型、变形协调方程、主成分分析、动载协调分配

所属期刊栏目：56

分类号：TP24(自动化技术及设备)

资助基金：浙江省杰出青年科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2020-07-10（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：45-54