摘要

相較于常規(guī)并聯(lián)機構(gòu)，運動學冗余并聯(lián)機器人具備更多的自由度與剛體數(shù)目，因此其動力學建模更加復雜與困難。針對3-P(RR-RRR)SR運動學冗余并聯(lián)運動整體動力學模型復雜且計算量大的缺陷，提出了一種動力學系統(tǒng)分解建模策略。首先求解了驅(qū)動關節(jié)速度與球鉸速度的支鏈雅可比矩陣，然后推導了支鏈內(nèi)各構(gòu)件的速度，并通過拉格朗日法建立了支鏈子系統(tǒng)動力學模型。接著推導動平臺與冗余連桿的速度，求解了其與廣義速度之間的雅可比矩陣，并運用虛功原理建立了動平臺子系統(tǒng)動力學模型。之后由球鉸處虛擬力，通過力雅可比映射到關節(jié)空間的方法將一個動平臺子系統(tǒng)與三個支鏈子系統(tǒng)相關聯(lián)，形成整體的動力學模型，并利用ADAMS驗證模型正確性。最后基于該子系統(tǒng)動力學模型設計了一種計算力矩控制器，將其應用于實物樣機軌跡跟蹤控制并與PD控制進行對比，通過對誤差數(shù)據(jù)的分析證明了該控制器有效提高了軌跡跟蹤的精度與響應速度。研究結(jié)果可為該機構(gòu)動力學特性的深入分析和控制策略的研究提供了參考。

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責任編輯：杜蔚杰

責任校對：張 強

審　　核：張　彤

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