柔性机械臂的两种逆动力学方法

本文提出了柔性机械臂运动控制和振动抑制的两种有效的开环控制方法——两点边值逆动力学方法和轨迹规划逆动力学方法。两种逆动力学方法所设计的开环输入不仅可以实现柔性机械臂的点位运动或跟踪优化轨迹，而且同时显著降低或消除了结构柔性对其精确定位的影响。数值模拟和实验证实了理论分析结果     

简单柔性机械臂的构造性塑动力学方法

本文提出了适于简单柔性机械臂的一种基于谱分析的构造性逆动力学方法。数值模拟和实验结果表明，这种方法提供的开环输入力矩，不仅可以实现机械臂特定的刚体转动，而且可以有效地减弱柔性对机械臂精确定位的影响。     

单柔性机械臂的逆动力学分析

本文以单柔性机械臂为例，提出一种解决在柔性机械臂逆动力学的研究中，若不计连杆挠度引起的纵向变形，则存在所谓的负刚度问题，从而导致逆动力学解的不稳定问题的方法，并通过与文献［１］方法的比较，证明了该方法的有效性     

简单柔性机械臂的构造性逆动力学方法

本文提出了适于简单柔性机械臂的一种基于谱分析的构造性逆动力学方法。数值模拟和实验结果表明，这种方法提供的开环输入力矩，不仅可以实现机械臂特定的刚体转动，而且可以有效地减弱柔性对机械臂精确定位的影响。     

柔性机械臂动力学方程单向递推组集方法

本文基于Jourdain变分原理提出一种柔性机械臂动力学方程的单向递推组集方法。用规则标号法描述系统中物体和铰的邻接关系;用铰相对坐标和模态坐标分别描述物体的大位移运动和弹性变形。文末以三连杆机器人操作手为例说明本文建模的过程。     

柔性机械臂系统逆动力学及驱动规律的研究

研究了柔性机械臂系统的逆动力学问题及其联接铰驱规律。在柔性多体系统动力学单向递推组集建模方法的基础上,建立了树形及含闭环的柔性多体系统正逆动力学问题同时计算的等价公式。通过一空间机械臂的数值仿真,讨论了构件的柔性效应对系统的驱动力（矩）及实际运动规律的影响。     

柔性机械臂动力学建模和控制研究

综述了柔性机械臂动力学建模和动力学控制等相关问题,介绍了柔性机械臂动力学建模中的旋转代数法、基于Lagrange方程的方法及基于模型辩识的方法;介绍了柔性机械臂动力学控制中的PD控制、反馈控制、自适应控制、鲁棒控制、预测控制、非线性控制和智能控 制,最后详细介绍了柔性机械臂动力学控制中的混合控制及智能结构;指出在柔性机械臂动力学建模和动力学控制应解决的问题。这对包括柔性机械臂在内的多柔体系统动力学建模与控制问题的研究有一定的促进作用。      

空间机械臂逆动力学的Liapunov方法

讨论了空间机械臂的逆动力学问题，指出了系统的非完整约束性质．以铰转角为变量的Ｌｉａｐｕｎｏｖ方法由于理论缺陷导致实践中出现计算死点而难以实际应用．文中提出以臂端载荷位形为变量的Ｌｉａｐｕｎｏｖ方法并给出算例，可以保证载荷向预定位形转移的渐近稳定性     

航天机械臂逆动力学的完全笛卡尔坐标方法

运用多体系统完全笛卡尔坐标方法研究安装在航天器上的刚性机械臂平面运动逆动力学问题,建立自由漂浮状态下系统的一阶微分方程组,通过算例求出各坐标及转角变化规律．     

基于非递推公式的机械臂正动力学的并行计算策略

利用Ｊｏｕｒｄａｉｎ原理来消除约束反力，并通过引入Ｌａｇｒａｎｇｅ乘子释放约束，得到了机械臂正动力学非递推形式的计算模型．由于在这种模型中引进了一些冗余计算，因此减弱了方程中各计算量之间的依赖性，从而提高了模型的内在并行性．为了尽量减少并行计算所需处理器的数目，本文采用了求解规模缩减技术，并基于这个模型提出了一种面向Ｏ（ｎ）个处理器的机械臂正动力学的并行计算策略．最后以ＰＵＭＡ５６０机器人的前三个臂为例进行了计算效率分析     

考虑热应变的柔性并联空间机械臂动力学

研究考虑热应变的柔性并联空间机械臂动力学性态。用Jourdain速度变分原理建立各机械臂的动力学变分方程,在此基础上根据各物体之间的运动学约束关系,建立柔性多体系统的微分代数混合动力学方程。数值仿真结果表明,当温度升高时,机械臂的轴向约束力和中心刚体的质心运动速度均出现显著振荡,而适当减小温度变化率,可以有效地控制振幅。     

一类柔性机械臂的建模与控制

本文研究了由多个柔性连杆经旋转关节相连构成的开链式平面运动机械臂的建模与控制问题.首先用 Lagrange—假定模态法对该机械臂建立了非线性动态模型,然后用扩展线性化法对其给出了非线性位置控制系统设计,并提出对输入信号的前置滤波,以保证系统大范围机动的稳定性.系统仿真结果表明了本文方案的有效性.     

空间机械臂非线性动力学及控制

本文建立空间机械臂系统非完整约束方程及非一性动力学方程。利用逐次近似法讨论了机械臂结构弹性对负载位姿的影响，提出消除弹性影响的控制方法。运用Ｐｏｎｔｒｙｕａｇｉｎ极值原理寻求最小控制力矩及抑制弹性振动的控制规律，数值模拟结果表明本文提出方法的有效性。     

基于自然坐标的自由浮动空间机械臂动力学分析

利用一种新方法研究自由浮动空间机械臂动力[学问题,这种方法基于一种称为“自然坐标”的新坐标体系,导出用自然坐标表示的无力矩状态下空间机械臂初积分形式动力学方程,根据臂端设计轨迹,对空间机械臂进行逆动力学仿真计算,结果表明该方法是一种简便,高效的可行方法。     

带滑移铰空间机械臂的分解运动速度控制

讨论具有滑移铰的三刚体空间机械臂的逆动力学问题,给出了机械臂末端运动速度与关节铰速度变量之间的运动Jacobi关系,并以此为基础讨论了空间机械臂的分解运动速度控制方法。通过仿真运算,证实了方法的有效性。     

多移动机械臂动力学建模及基于零空间的协作

当前机械臂需要完成的任务日益复杂,单个固定机械臂或者是移动机械臂已经不能满足需求,而多移动机械臂系统结合了移动基座的灵活性和多机械臂合作的高效性,引起了学术界的广泛关注．本文研究了在多个移动机械臂抬起目标物体后,移动平台因避障而改变移动轨迹导致与机械臂末端执行器产生相对位移时,如何利用零空间概念设计保持目标物体姿态稳定的控制方法．为验证该控制方法能适用于多移动机械臂系统,对其动力学进行建模,得到了与单机械臂系统形式一致的动力学方程．最后根据该控制方法,设计了多个移动机械臂协同搬运物体时保持物体稳定的控制律并进行了数值验证．     

软体连续机械臂动力学建模与仿真

由于软体机械臂的质量是沿臂的长度连续分布,因此采用拉格朗日方法建立软体机械臂的动力学模型时,涉及计算复杂的积分运算,采用离散化的集中质量模型降低了计算的复杂性,但准确性不足.为了提高软体机械臂动力学建模与仿真的准确度和计算效率,本文采用模态方法对软体机械臂进行运动学描述,并从能量的角度分析软体机械臂动力学特性,研究发现...     

空间机械臂动力学与控制研究进展

综述了近年来国内外在空间机械臂动力学与控制研究领域内的最新进展．包括路径规划的逆动力学、挠性影响、自适应控制及最优控制,以及工作空间等方面的研究状况和展望      

漂浮基空间机械臂基于双向映射神经元网络的逆运动学控制

基于双向映射神经元网络,讨论了载体位置、姿态均不受控制情况下,漂浮基空间机械臂的运动学控制问题.为此,根据系统几何关系,结合系统动量守恒、动量矩守恒关系.分析、建立了空间机械臂的广义运动雅可比关系.以此为基础,利用双向映射神经元网络及李雅普诺夫直接方法,设计了一种收敛的空间机械臂逆运动学控制方法,以控制空间机械臂的末端位姿朝着惯性空间的期望位姿点运动.提出的控制方法的突出优点在于:既不需要确切知道空间机械臂运动雅可比矩阵的具体结构,也不需要了解系统动力学参数的相关信息.一个作平面运动的自由漂浮两杆空间机械臂系统的数值仿真,证实了方法的有效性.     

多机械臂搬运同一物体的协调动态载荷分配

针对多机械臂共同搬运同一物体形成闭运动链的协调系统,研究了多机械臂协调动态载荷分配存在冗余情况下的实时性分配方法文中提出了“应集中惯性质量棒”的概念,进而根据各机械臂的承载能力,采用线性加权的方法发展了一种操作物体质心处零内力的载荷分配原则。最后给出了系统载荷分配的解析表达式,有效地解决了多机械臂搬运同一物体时其动态载荷分配的实时性问题。