機(jī)器人技術(shù)第5講-文庫吧資料
2025-01-20 20:56本頁面
【正文】 是在第三行第三列上具有繞關(guān)節(jié)軸的慣性矩陣，把這些公式代入（ 4－ 4），提取只有 z分量的回轉(zhuǎn)則得到： 2023/2/28 星期日 11 牛頓、歐拉運(yùn)動方程式 式中：（ 4－ 5）對 于一般形式的 連 桿，由于 I?除第三分量以外，其它分量皆不 為 零，所以 ? I?不是零向量。（ 4－ 4） 2023/2/28 星期日 9 牛頓、歐拉運(yùn)動方程式 下面我們來求圖 4－ 4所示 1自由度機(jī)械手的運(yùn)動方程式。式（ 4－ 3）及式（ 4－ 4）分別被稱為牛頓運(yùn)動方程式及歐拉運(yùn)動方程式。假定 x為離桿中心的距離，則得到： 解：微小物體的質(zhì)量用線密度 ?（＝ M/L） 表示，所以其慣性矩為 。 2023/2/28 星期日 7 慣性矩 例 4－ 2 試求上例的桿繞重心回轉(zhuǎn)時的慣性矩 IC。若把這一運(yùn)動看作是質(zhì)量可以忽略的棒長為 r的回轉(zhuǎn)運(yùn)動，則得到加速度和力的關(guān)系式為： 2023/2/28 星期日 5 慣性矩 式中， 和 N是繞軸回轉(zhuǎn)的角加速度和慣性力矩，將 和 F代入上式得： 令 ， 上式 可以變?yōu)椋? （ 4－ 1） 式（ 4－ 1）是質(zhì)點(diǎn)繞固定軸進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動時的運(yùn)動方程式， I相當(dāng)于平動時的質(zhì)量，稱為慣性矩。2023/2/28 星期日 4 慣性矩 首先，在圖 4－ 1里通過把質(zhì)點(diǎn)的平移運(yùn)動改作回轉(zhuǎn)運(yùn)動的分析，來了解慣性矩的物理意義。主要是實(shí)時控制的需要 一般機(jī)器人的動態(tài)方程由 6個非線性微分方程聯(lián)立表示，實(shí)際上除了一些簡單的情況外，不可能求得方程的一般解。對于動力學(xué)，有兩個相反的問題：一是動力學(xué)的正問題：已知機(jī)械手各關(guān)節(jié)的作用力或力矩，求各關(guān)節(jié)的位移、速度和加速度。作用：1 確定力和力矩，以便在機(jī)器人連桿和關(guān)節(jié)上產(chǎn)生期望的加速度；2 考察不同負(fù)載對機(jī)器人的影響及根據(jù)期望的加速度來考察某些負(fù)載的重要性；2023/2/28 星期日 3 第四章 機(jī)器人動力學(xué)牛頓歐拉法從運(yùn)動學(xué)出發(fā)求得加速度，并消去各內(nèi)作用力。2023/2/28 星期日 2 第四章 機(jī)器人動力學(xué)方法：1 牛頓 —?dú)W拉法；2 拉格朗日方法。為使機(jī)器人連桿加速，驅(qū)動器必須有足夠大的力和力矩來驅(qū)動機(jī)器人連桿和關(guān)節(jié)，以使他們能以期望的加速度和速度運(yùn)動，否則
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