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机器人臂手系统动力学建模研究

朱勇，周思跃

(上海大学机电工程与自动化学院，上海200072)

ofRobotArmhand

DynamicModellingStudySystem

ZHU

Yong·ZHOUSi—yue

ofMechatroniesand200072，China)

(CollegeEngineeringAutomation，ShanghaiUniversity，Shanghai

摘要：利用基于旋量的开链机器人动力学方法及其它柔性生产线上各种灵巧和精细操作任务的要

分别建立了手臂和灵巧手的动力学模型，并推导了求，因此把灵巧手装接到机器人臂上，构成多冗余度

各关节所受外力的通用方程，然后根据两者的运动机器人臂手操作系统，这样机器人臂和灵巧手才可

学和力学关系将2个模型结合成为一个整体。利用以互相取长补短，既克服了灵巧手的运动范围小的

违约校正的方法解决了动力学数值积分中的误差累缺点，又可提高机器人臂操作的灵巧性，实现大范围

计问题，并将机器人臂手系统动力学模型用于机器内臂动和小范围内手动的协调，完成各种场合实际

人臂手系统三维仿真环境，取得了较好的效果。需要的灵巧作业[1]。

关键词：机器人臂手系统；旋量理论；动力学；违参考文献[2—3]分别建立了2种机器人臂手系

约校正统的动力学模型，但是他们都是针对某些简化的机

中图分类号：TP242．61；TP391．9器人臂手系统来建立动力学模型，并没有提出一种

文献标识码：A针对一般机器人臂手系统的建立动力学模型的通用

方法。理查德·摩雷等[4]用旋量理论及指数变换详

文章编号：1001—2257(2008)03—0060—04

baseonthe细讨论了拉格朗日欧拉和牛顿欧拉机器人动力学方

Abstract·Usingdynamicequation

screwforde—程，利用这个理论可以方便地建立机器人臂手系统

theoryopen—chainmanipulator．we

riverobotarmanddexteroushandmode的动力学模型，并利于计算机求解。

dynamic

theon

andofexternalforcethe

equationjoint，1指数积和开链机器人动力学

theconnectionbetweenthetwomodel，and

study

forwardarobotflDTI＆hand1．1指数积[51

system

putdynamic

model，andresolveerrorcumulationvi—对开链机器人的运动副从1到竹编号，并从机

problemby

olationcorrectionmethod．Thismodelhavebeen架开始对连杆编号，使得第i个运动副联接连杆i一

succeedinflrobotarmhand3D1和i，连杆0即为机器人的机座，连杆，l与末端执

applied