基于ANSYS的H型刚柔耦合机械臂动力学建模与动态特性机理研究

闻志; 沈金淼; 孔辉; 张文辉; 游张平

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基于ANSYS的H型刚柔耦合机械臂动力学建模与动态特性机理研究

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柔性宏刚性微机械臂作为机器人系统的一个重要结构,存在刚柔之间相互耦合。固有频率作为系统动态特性的一个重要指标,从整体上反映了系统动态特性,可通过结构参量分析改善系统动态特性。因此,有必要对其固有频率特性和内在机理进行深入研究。首先建立刚柔机械臂系统动力学模型。由于柔性宏刚性微机械臂系统具有多变量性和非线性,为较全面了解其动态特性机理,以H型截面宏柔微刚机械臂为例,分别从截面参数、材质组合、集中质量等方面分析各因素对系统固有频率特性的影响。研究结果表明:在相同情况下,随着等比长度的增加,机械臂固有频率呈现急剧减小趋势;采用柔性钢刚性铝组合的机械臂相比全钢或全铝,结构固有频率大幅提升;在保持其他参量不变的条件下,降低末端质量有利于提高机械臂固有频率。通过以上分析为进一步研究H型刚柔机械臂整体优化设计提供了理论依据。

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来源
《丽水学院学报》 |2022年第5期|18-26|共9页
作者
闻志; 沈金淼; 孔辉; 张文辉; 游张平;
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作者单位

浙江理工大学机械工程学院;

南京晓庄学院电子工程学院;

丽水学院工学院;

浙江省航空航天金属导管塑性成形技术与装备重点实验室;

浙江省文创产品数字化设计与智能制造重点实验室;

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正文语种 chi
中图分类机械手;
关键词
柔性宏刚性微; 刚柔耦合; 动态特性; 动力学建模; 固有频率;

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