三自由度并联机器人动力学及仿真(3)

时间：2025-07-06

第33卷　第1期　　　　　　　　　　　　三自由度并联机器人动力学及仿真　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　27

　　用MATLAB软件将运动学、动力学数学模型编为计算程序,在与仿真同样的已知条件下(1s时的情况),得到运动学和动力学的计算结果,先比较了动平台的位置、速度、角速度、加速度、角加速度等,两者结

Tττ果完全一致。驱动力矩的计算结果为[τ1　2　3]

=[-1.5440　-1.0150　-0.6867]T,负号表示驱动力矩的方向和运动相反。可见两者相差最大为千分之

图2　3-RSR并联机器人

虚拟样机模型图图3　3-RSR并联机器人虚拟样机1秒仿真位置图一,这说明动力学数学模型是正确的,被动连杆的质量被平均分为两部分且集中于连杆两端的假设对动力学

模型的精确性影响很小,动力学模型的精度较高。

　　建立几何模型后,用主工具箱的连接工具集在连杆和上、下平台之间加上转动副,在驱动连杆和被动连杆之间加上球副。用运动工具集在下面3个转动副分别加上转动运动,设驱动连杆1做恒角加速度运动

2(MOTION1)β3做恒1,1=0;β1,1=1.2r/s;驱动连杆2、

4　结束语本文建立了3-RSR三自由度并联机器人的动力学数学模型,并且用ADAMS软件建立了虚拟样机模型并进行了动力学仿真分析,:(1)(,动力学数学模型是正确的。

(3)被动连杆的质量被平均分为两部分且集中于连杆两端的假设对动力学模型的精确性影响很小,动力学模型的精度较高。

(4)用动力学数学模型作为驱动力矩控制设计的基础是可行的。

参考文献角速度运动(MOTION2、MOTION3)β1,2=0.3r/s;β1,3=0.15r/s。最后用力工具集在动平台中心加上外力,该力垂直于动平台向下且和动平台一起运动。设外力f=-20N,随动平台一起运动,面,由于在求驱动力矩时,力(12),故设外力矩n所示的3-RSR,(或外力矩)。接下来可用主工具箱的仿真工具进行动力学仿真。设仿真时间为1s,步长为0.005。图3是起始位置(图2)仿真1s时的位置图,由动力学数学模型可以看

出,运动学是动力学基础,限于篇幅,在这里只列出动力学的仿真结果———驱动力矩图

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τ小,两条虚线分别表示驱动力矩τ2、3的实时大小,在