轮式悬架移动2连杆柔性机械手动力学研究与仿真

对轮式悬架2连杆柔性移动机械手(平面)进行了系统的动力学研究。该轮式移动机械手由带有弹性-阻尼悬架系统的移动载体和柔性机械手所组成,并假定移动载体以恒速通过不规则路面。采用经典瑞利-里兹(Rayleigh-Ritz)法和浮动坐标法描述机械手弹性变形与参考运动间的动力学耦合问题,综合利用拉格朗日原理和牛顿-欧拉方程并在笛卡尔坐标系下,以矩阵、矢量简洁的形式构建了该移动柔性机械手系统的完整动力学模型。最后采用数值的方法给出了该动力学模型正解的仿真结果。通过与刚体模型、刚柔混合模型仿真结果的比较,证实了该柔体系统存在动力学耦合现象。

基于多体动力学的轮式悬架移动刚-柔并联机械手动力学性能研究

考虑到移动串联机械手不能很好地满足高速、大负载工况下准确作业的要求,提出了轮式悬架柔性移动并联机械手这一新的构型,并对其进行了动力学性能研究。基于多柔性体动力学,在笛卡尔坐标下构建了系统动力学模型,建模方法具有通用性与完备性。在此基础上,分别针对串联、并联、刚性、柔性四类移动机械手的动力学模型进行了数值仿真,并对仿真结果进行了比较、分析,验证了建模方法的正确性并佐证了新构型移动机械手的动力学性能特点,提出了提高柔性并联机械手的工作速度、刚度和工作精度的技术方法,为后续控制算法的构建提供了理论基础。

基于Matlab的轮式悬架移动平台动力学建模与仿真

针对非结构环境下高速行进的轮式悬架移动平台的平顺性进行分析,建立七自由度整车动力学方程,研究其车体垂向加速度、俯仰及侧倾运动对移动载体平顺性的影响。建立四分之一车被动悬架动力学方程,研究其悬架动挠度、轮胎动载荷等对车体的影响。利用Matlab/Simulink动态仿真模块,对以上参数进行仿真验证,为轮式悬架移动平台下一步的控制策略的选择奠定基础。

2杆轮式悬架移动刚体机械手动力学瞬态稳定性研究与仿真

研究了2杆轮式悬架移动刚体机械手（平面）在其末端执行器跟踪给定轨迹工况下的动力学瞬态稳定性。在进行系统动力学模型分析的基础上，综合考虑了轮胎与路面作用力，给出了系统瞬态动力学稳定性评价准则，并进行了数值仿真，仿真结果真实反映了系统在执行任务时动力学瞬态稳定性分布情况及悬架对系统整体稳定性的影响。该准则适用于移动机械手轨迹跟踪工况下的稳定性评价，或以该准则为约束条件，进行系统多目标优化。

基于动力学研究的5自由度机械手杆长优化设计

系统地进行了5自由度轮式悬架移动机械手的动力学研究,在此基础上,考虑到悬架的引入会对移动机械手末端执行器的运动学和动力学特性造成较大影响,综合运用拉格朗日方程以及牛顿-欧拉方程,建立了5自由度轮式悬架移动机械手系统的完整正、逆动力学模型。基于该动力学模型,以能量消耗最少为目标函数,对这类机械手的杆长进行了优化设计,并对优化结果进行了仿真分析。