柔性机器人含摩擦的斜碰撞动力学研究

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柔性机器人系统的接触碰撞动力学是一种非定常、瞬时发生、变边界、非线性的动力学,而含摩擦的斜碰撞包含了法向碰撞力和切向摩擦力的耦合。如何判断接触碰撞的物体之间的状态(滑动或粘滞)是研究接触碰撞的难点。物体之间摩擦状态的转换准则已成为国内外研究接触碰撞的热点问题。本文在此研究的基础上,对柔性机器人系统含摩擦的斜碰撞做出了创新性研究。本文研究的柔性机器人系统是由n个转动铰和n个柔性杆件组成的空间柔性机器人多杆链式系统。运用齐次坐标、齐次变换矩阵、假设模态法以及第二类拉格朗日方程等建立柔性机器人系统动力学方程;采用接触约束法、Coulomb摩擦定律、违约修正方法等建立了柔性机器人变拓扑系统斜碰撞动力学方程,此方程考虑摩擦效应且包含碰撞过程中摩擦状态的判定。再采用C++语言编制计算程序,计算算例,将结果与已知文献数据和已知模型做比较。通过上述的数据对比,验证本文所建柔性机器人系统模型的正确性、合理性、有效性、精确性。
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