基于ADAMS软件的3-RPS并联机器人动力学仿真
2013-03-21陈红亮陈升芳罗玉峰
机床与液压 2013年5期
陈红亮,陈升芳,罗玉峰
(1.浙江水利水电专科学校,浙江杭州310018;2.杭州金宇电子有限公司,浙江杭州310018;3.南昌大学机电工程学院,江西南昌330031;4.新余学院,江西新余338031)
动力学响应分析是在机械系统驱动力(或力矩)和工作阻力给定的条件下,考虑到机械系统各构件的质量及其质量分布,求解该机械系统的真实运动的问题[1]。但是对于并联机器人机构来说,其刚体动力学模型具有多变量、多参数耦合的特点,因而求解型式复杂,使动力学的求解时间长而难以满足控制系统的实时性要求。不过借助于虚拟样机技术,根据并联机器人的运动要求,求解出机器人的动力学响应,可以起到事半功倍的作用[2-3]。
ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库,创建完全参数化的机械系统几何模型,其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格朗日方程,建立系统的动力学方程,对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析,输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等[4-6]。文中以3-RPS型并联机器人为对象,在ADAMS/View 环境中建立模型并进行动力学仿真分析,通过仿真快速准确求解动力学响应,对于研究并联机器人系统动力学特性和控制有一定参考价值。
1 3-RPS机器人机构描述
如图1所示,3-RPS机器人机构由定平台A1A2A3、动平台B1B2B3及连接两个平台的3个相同的分支组成。其中每个分支与动平台由球副S 连接,与定平台由转动副R 连接,分支的上下两个驱动杆由移动副P 连接组成。……
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