DESIGN CRITERIA FOR SERIAL CHAINS BASED ON KINETIC ENERGY PARTITION VALUES

机译：基于动能分区值的串行链条设计标准

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In this article, a description of the kinetic energy partition values (or energy ratios) of serial chain mechanisms, as well as their rates of change, are presented. These energy ratios are indicators of the kinetic energy distribution within the system and they exploit the structure of the effective inertia matrix. The rates of change of the kinetic energy partition values with respect to the input parameters of the system indicate the sensitivity of change of the kinetic energy, meaning that a high value for the partition value rate of change together with a high operational state implies that the amount of kinetic energy flowing in the system is large further implying a loss of precision in the system due to large inertial torques applied about the joint axes. Two design criteria, one based on the kinetic energy partition values and another based on their rates of change, are presented. A two degree-of-freedom (DOF) mechanism is used to illustrate the solution of a multi-criteria design optimization problem where three design criteria are considered: a kinetic energy partition value criterion, a force capability criterion and an effective mass criterion. The design variables for the optimization problem are the transmission reduction ratios of the actuators. It is shown that the reduction ratios significantly influence the kinetic energy distribution within the system due to the high levels of kinetic energy in the rotary mass of the prime movers.

机译：在本文中，提出了串行链机构的动力学能量分配值（或能量比）以及它们的变化率的描述。这些能量比是系统内动力量分布的指标，并且它们利用有效惯性基质的结构。相对于系统的输入参数的动力能分区值的变化率表示动能变化的灵敏度，这意味着与高运行状态的分区值变化率的高值意味着在系统中流动的动能的量大于施加在系统中的精度损失，这是由于围绕关节轴施加的大的惯性扭矩。提出了两个设计标准，基于动能分区值和另一个基于其变化率的标准。使用两个自由度（DOF）机制来说明多标准设计优化问题的解决方案，其中考虑了三种设计标准：动力能量分区值标准，力能力标准和有效的质量标准。优化问题的设计变量是致动器的传输减小比。结果表明，由于旋转式移动器的旋转质量中的高水平动能，减少比率显着影响系统内的动能分布。

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来源
《ASME Dynamic Systems and Control Conference》|2008年||共8页
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作者
Oziel Rios; Delbert Tesar;
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正文语种
中图分类 T-53;
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