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《机器人动力学》PPT课件.ppt

1 牛顿欧拉运动 方程 拉格朗日动 力学 关节 空间 与操作空间动 力学 前面我们所研究的机器人运动学都是在稳态下进行 的,没有考虑机器人运动的动态过程。实际上,机器人 的动态性能不仅与运动学相对位置有关,还与机器人的 结构形式、质量分布、执行机构的位置、传动装置等因 案有关。机器人动态性能由动力学方程描述,动力学是 考虑上述因素,研究机器人运动与关节力(力矩)间的动 态关系。描述这种动态关系的微分方程称为机器人动力 学方程。机器人动力学要解决两类问题: 动力学正问题和逆问题。 动力学正问题是根据关节驱动力矩或力,计算机器人 的运动(关节位移、速度和加速度); 动力学逆问题是已知轨迹对应的关节位移、速度和加 速度,求出所需要的关节力矩或力。 不考虑机电控制装置的惯性、摩擦、间隙、饱和等因素时 ,n 自由度机器人动力方程为n个二阶耦合非线性微分方程。 方程中包括惯性力/力矩、哥氏力/力矩、离心力/力矩及重力/ 力矩,是一个耦合的非线性多输入多输出系统。对机器人动力 学的研究,所采用的方法很多,有拉格朗日(Lagrange)方法、 牛顿一欧拉(NewtonEuler)、高斯(Gauss)、

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