农业工程学报
農業工程學報
농업공정학보
2011年
3期
122-125
,共4页
农业工程%机器人%静力学分析%肘关节%力矩性能评价指标
農業工程%機器人%靜力學分析%肘關節%力矩性能評價指標
농업공정%궤기인%정역학분석%주관절%력구성능평개지표
为了提高农业自动化程度,改善农业机器人的通用性与适应性,提高农业机器人工作时的承载能力和利用率,该文提出一种基于二自由度正交球面并联机构的农业机器人新型肘关节.新型肘关节由2条支链组成,其动平台相对于机架具有2个转动自由度.新型肘关节与其它机器人的肘关节相比,具有良好的运动性能和较大的工作空间.对新型肘关节进行静力学性能分析,首先采用虚功原理的方法建立新型肘关节的静力学传递方程,该方法简化了肘关节的静力学计算过程;其次,利用矩阵理论中的范数知识,将力雅克比矩阵引入到静力学性能评价指标中,定义了肘关节的静力学力矩传递性能评价指标和力矩输入均衡性评价指标,分析了肘关节的静力学特性,并绘制了肘关节的静力学性能评价指标在工作空间内的性能图谱.分析结果表明,农业机器人新型肘关节的力矩传递性能指标和力矩输入均衡性能指标都呈对称分布,静力学力矩传递性能随着转角的增大而降低,在初始位置附近约50%的工作空间内具有良好的静力学特性和运动稳定性.该研究为农业机器人新型肘关节的优化设计提供参考.
為瞭提高農業自動化程度,改善農業機器人的通用性與適應性,提高農業機器人工作時的承載能力和利用率,該文提齣一種基于二自由度正交毬麵併聯機構的農業機器人新型肘關節.新型肘關節由2條支鏈組成,其動平檯相對于機架具有2箇轉動自由度.新型肘關節與其它機器人的肘關節相比,具有良好的運動性能和較大的工作空間.對新型肘關節進行靜力學性能分析,首先採用虛功原理的方法建立新型肘關節的靜力學傳遞方程,該方法簡化瞭肘關節的靜力學計算過程;其次,利用矩陣理論中的範數知識,將力雅剋比矩陣引入到靜力學性能評價指標中,定義瞭肘關節的靜力學力矩傳遞性能評價指標和力矩輸入均衡性評價指標,分析瞭肘關節的靜力學特性,併繪製瞭肘關節的靜力學性能評價指標在工作空間內的性能圖譜.分析結果錶明,農業機器人新型肘關節的力矩傳遞性能指標和力矩輸入均衡性能指標都呈對稱分佈,靜力學力矩傳遞性能隨著轉角的增大而降低,在初始位置附近約50%的工作空間內具有良好的靜力學特性和運動穩定性.該研究為農業機器人新型肘關節的優化設計提供參攷.
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