柔性并联机器人动力学建模

针对一般柔性并联机器人动力学模型，提出了一种精确而简单的动力学建模方法。根据并联机器人结构特点，将其划分为若个刚性子结构和弹性子结构，形成一个刚柔结合的系统。静平台和动平台相对其他构件变形较小，将它们作为刚性子结构，各个支链作为弹性子结构。分别建立各子结构的动力学方程，弹性子结构采用有限元法和模态综合法建立其动力学方程；考虑各个柔性支链弹性变形对刚性子结构的影响，建立刚性子结构动力学方程；推导出相邻的刚性子结构和弹性子结构之间的几何约束关系。通过相邻子结构的协调矩阵，将各个子结构的方程进行装配形成系统的弹性动力学方程。通过一种高速并联机械手的动力学特性比较分析，表明该方法的正确性和可行性。由于引入刚性子结构和采用了模态综合法，减少了系统自由度数，从而简化了计算模型，为柔性并联机器人提供一种实用的建模方法。