柔性关节机械手模态分析的数值解析方法研究

针对六自由度柔性关节机械手的模态参数,建立了计入刚性连杆和柔性关节的机械臂的数值解析模态分析方法。首先拉格朗日公式建立了柔性关节机器人的动力学模型,然后利用泰勒级数展开法,推导了考虑重力、外力和控制参数的线性化模态分析方程,在此基础上可以通过状态空间矩阵来计算任意机器人构型的模态参数。采用解析法计算了六自由度柔性关节机器人的模态参数,为了验证该方法的有效性,利用基于矢量自回归模型的工作模态技术对模态参数进行了估计,结果表明两种方法的结果具有较好的吻合性。在给定的机器人构型基础上,通过该方法可以快速提取机器人的模态信息。