检索规则说明:AND代表“并且”;OR代表“或者”;NOT代表“不包含”;(注意必须大写,运算符两边需空一格)
检 索 范 例 :范例一: (K=图书馆学 OR K=情报学) AND A=范并思 范例二:J=计算机应用与软件 AND (U=C++ OR U=Basic) NOT M=Visual
作 者:王颂 胡明伟 刘爱华[3,4] 刘旭 潘新安 Wang Song;Hu Mingwei;Liu Aihua;Liu Xu;Pan Xin′an(China Southern Power Grid Research Institute Co.,Ltd.,Guangzhou 510080,China;2716th Research Institute,China Shipbuilding Industry Group Co.,Ltd.,Lianyungang 222006,China;Shenyang Institute of Automation,Chinese Academy of Sciences,Shenyang 110016,China;Institutes for Robotics and Intelligent Manufacturing,Chinese Academy of Sciences,Shenyang 110169,China)
机构地区:[1]南方电网科学研究院有限责任公司,广东广州510080 [2]中国船舶重工集团公司第七一六研究所,江苏连云港222006 [3]中国科学院沈阳自动化研究所,辽宁沈阳110016 [4]中国科学院机器人与智能制造创新研究院,辽宁沈阳110169
出 处:《机械传动》2021年第8期51-57,共7页Journal of Mechanical Transmission
基 金:国防基础科研计划(JCKY2020206B008);国家自然科学基金(51405482)中国科学院重点部署项目(KGZD-EW-608-1);国家发改委新一代信息基础设施建设工程和“互联网+”重大工程(2017-210103-73-03-000009)。
摘 要:提出了一种有限元和虚拟关节法相结合的协作机器人非线性刚度建模方法,该方法不仅包含连杆和关节模块线性及耦合刚度,还考虑了机器人传动系统非线性刚度、负载作用下雅可比矩阵变化率以及负载和自重引起的位姿变化对机器人刚度非线性的影响。通过有限元子结构法提取机器人各模块的结构刚度矩阵,与传动系统非线性刚度模型相结合,建立机器人各模块的非线性综合刚度模型;采用数值计算方法计算在外力和自重工况下的静力平衡位姿及各模块受力情况;基于虚拟关节法构建机器人的非线性刚度模型,通过非线性有限元仿真验证了该建模方法的正确性。A nonlinear stiffness modeling method for collaborative robots(Cobots)is proposed,which is combine the finite element analysis method(FEA)with the virtual joint method(VJM).This modeling method not only includes the linear and coupled stiffness of the link and joint modules,but also takes into account the nonlinear stiffness of transmission systems of robot,the change rate of Jacobian matrix under loads and the influ⁃ence of the changes of poses are caused by the load and deadweight on nonlinear stiffness of robot.The structure stiffness matrices of link modules and joint modules are obtained by finite element substructure method.Com⁃bined with the nonlinear stiffness model of the transmission system,the nonlinear comprehensive stiffness mod⁃el of each robot module is established.The static equilibrium pose and the force of each module under external force and self-weight condition are calculated by numerical calculation method.Based on the VJM,a nonlinear stiffness model of robot is built,and the validity of this method is proved by nonlinear finite element simulation.
分 类 号:TP242[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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