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相似文献
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1.
《机械科学与技术》2013,(9):1337-1341
基于旋量与模态分析理论基础上,对多柔体系统的质量矩阵、刚度矩阵、反向动力学等进行了研究,由于质量矩阵是动力学研究的核心,因此质量和刚度矩阵的递推算法,以及它们可逆性的存在是形成高效算法的关键。运用Mathematica6.0软件,实现了多柔体系统反向动力学的符号推导;运用VisualC++编程软件实现与Mathematic6.0软件无缝集成,对多柔体系统动力学仿真及反向动力学进行参数化分析与计算,给出了实施过程。通过对某小型卫星算例验证,并与ADAMS的仿真结果进行对比,表明了结果的正确性和高效性。  相似文献   

2.
应用空间算子代数理论,在通用计算机符号演算软件Mathematic5.2的环境下,对多体系统动力学雅可比矩阵进行设计与实现,主要用于速度和静力的高效递推算法,用空间算子代数理论求出雅可比矩阵简洁形式,具有编程效率高、直观等特征。运用VB.NET编程软件实现与Mathematic5.2软件无缝集成,对多体系统动力学仿真及雅可比进行参数化分析与计算,给出了实施过程。根据分析结果,对Stanford机器人进行了雅可比设计,并与结果进行了对比,通过算例验证了结果的正确性和有效性。  相似文献   

3.
进一步发展了空间算子代数理论体系,采用空间算子描述了广义柔性多体系统动力学高效率建模以及实时仿真问题。根据不同类型的铰链特征(主动关节、被动关节)描述了广义柔性多体系统特征,按照两次从系统顶端到基座和一次从基座到顶端的顺序分别计算系统的广义铰接体惯量算子、系统的冗余力算子以及广义加速度和广义主动力矩,进而建立广义柔性系统O(N)阶动力学模型。采用线性多步积分算法理论解决了大型微分代数方程的数值积分算法,实现了实时动力学仿真的目的。最后通过实例结果对比验证了研究内容的正确性和高效性。  相似文献   

4.
采用空间算子代数理论,利用模态移位算子和柔体模态坐标将系统特性参数在铰关节空间中进行传递,实现了刚、柔耦合的高效率动力学统一递推建模过程。空间算子代数动力学递推建模过程中,系统运动学的递推是从基座向末端进行的,而广义力的递推是从末端体向基座进行的,运动学递推是动力学递推建模的前提,所以系统运动学特性已隐含在广义力的递推过程中。鉴于此,笔者采用传递矩阵法,通过对原有映射在关节空间内的广义速度和广义力的递推方程进行缩聚,推导出基于空间算子代数表达的链式多体系统的传递矩阵,获得一种求解柔性多体系统固有振动特性的方法,为空间算子代数应用于受控多体系统提供了新思路。  相似文献   

5.
柔性机器人反向动力学是已知机器人末端广义线速度、广义角速度、广义加速度以及每个铰链和操作臂的广义质量后,求解各铰链的广义力。以柔性机器人为研究对象,应用空间算子建立了一套新的关于链式开环柔性多体系统反向动力学的空间递推算法。这个算法同样适用于刚体机器人系统的反向动力学分析。经过对两连杆柔性机器人计算和仿真验证表明,与传统的分析链式柔性多体系统反向动力学的O(N3)阶算法相比,本算法是高效O(N)阶的,并具有可编程性高,应用广泛等特点。  相似文献   

6.
任何复杂机械多体系统都可转化为等效的树形系统.将充液系统中液体与贮箱分为独立的子结构,通过动量定理和动量矩定理得到原系统液体-贮箱间晃动作用力的表达,利用空间算子代数理论对小幅晃动的充液系统进行动力学递推建模.采用有限元法对液体进行模态分析而获得液体小幅晃动的波高函数和速度势函数的自由晃动模态的表达.贮箱与其相邻物体之间可等效为弹簧阻尼的连接方式,在贮箱连体坐标系原点的位置上链接6自由度的液体内接虚铰,将液体晃动的运动学参数变量和动力学参数变量通过虚铰与贮箱进行传递,又保留液体晃动的最大信息量.未知贮箱运动情况下,贮箱内接虚铰相当于欠驱动关节,这种多体系统动力学递推过程中仍保留刚-液耦合机理,从而推导出基于空间算子代数理论液体小幅晃动的充液多体系统高效率动力学递推算法.  相似文献   

7.
由于大型自由漂浮的树形空间机器人系统自由度数多、拓扑结构复杂难以描述,且其本体与操作臂之间存在强烈的耦合作用,因此系统的运动学和动力学的建模过程复杂且效率不高。将树形空间机器人系统划分为基座固定的机器人系统及基座浮动且关节锁定的机器人系统两部分,可以避免分析本体与操作臂之间的耦合运动。结合旋量理论与递推算子可以直接得到易于计算机编程实现的广义雅可比矩阵。整个计算过程简单、效率高。  相似文献   

8.
余杰先  车俊杰 《机电工程技术》2021,50(12):135-138,190
基于空间几何,提出一种仿Cassie的双足机器人腿部构型的逆运动学的显式解析解,然后利用旋量理论求解正运动学,计算出其显式解析解.为了验证解的正确性,在三维建模软件SolidWorks中对机器人进行建模,并在专业多体动力学软件Adams中对机器人模型进行基于倒立摆的步态仿真,仿真结果验证了运动学求解的正确性.对仿Cassie的双足机器人腿部构型运动学分析,求解得出的正逆运动学显式解析解特别适用于机器人的实时控制系统.该运动学算法对双足机器人的运动学、动力学、轨迹规划、步态规划研究都有重要的参考意义.  相似文献   

9.
余杰先  车俊杰 《机电工程技术》2021,50(12):135-138,190
基于空间几何,提出一种仿Cassie的双足机器人腿部构型的逆运动学的显式解析解,然后利用旋量理论求解正运动学,计算出其显式解析解.为了验证解的正确性,在三维建模软件SolidWorks中对机器人进行建模,并在专业多体动力学软件Adams中对机器人模型进行基于倒立摆的步态仿真,仿真结果验证了运动学求解的正确性.对仿Cassie的双足机器人腿部构型运动学分析,求解得出的正逆运动学显式解析解特别适用于机器人的实时控制系统.该运动学算法对双足机器人的运动学、动力学、轨迹规划、步态规划研究都有重要的参考意义.  相似文献   

10.
余杰先  车俊杰 《机电工程技术》2021,50(12):135-138,190
基于空间几何,提出一种仿Cassie的双足机器人腿部构型的逆运动学的显式解析解,然后利用旋量理论求解正运动学,计算出其显式解析解.为了验证解的正确性,在三维建模软件SolidWorks中对机器人进行建模,并在专业多体动力学软件Adams中对机器人模型进行基于倒立摆的步态仿真,仿真结果验证了运动学求解的正确性.对仿Cassie的双足机器人腿部构型运动学分析,求解得出的正逆运动学显式解析解特别适用于机器人的实时控制系统.该运动学算法对双足机器人的运动学、动力学、轨迹规划、步态规划研究都有重要的参考意义.  相似文献   

11.
在给出了转向系统正逆动力学定义的基础上,设计了基于模糊神经网络的PD控制器,建立了转向系统的多体动力学模型和整车的转向模型,进行了汽车转向动力学的仿真研究:设计并研制了电动助力转向系统的试验台,进行了相关的试验研究。仿真和试验的结果都表明:建立的动力学模型是合理的,提出的控制策略能提高汽车的转向轻便性和灵敏性。  相似文献   

12.
基于动力学虚拟样机技术,结合多体动力学分析理论,研究了多体振动系统的可视化设计方法。以ADAMS为平台,结合Pro/E中的三维可视化模型,建立了多体振动系统虚拟样机,以及利用软件ANSYS和虚拟样机相结合建立了柔性体。在虚拟样机环境下,运用装配过程可视化、动力学可视化、工作过程及运动学可视化方法对系统进行设计研究,证明了该方法的有效性。实践表明,利用虚拟样机对多体系统进行可视化设计可全面提高产品的设计质量,获得振动系统的重要性能参数。
  相似文献   

13.
利用ADAMS 12.0建立多体系统仿真模型:首先在ADAMS/View模块下建立参数化的虚拟样机模型。利用ADAMS软件提供的Point Motion、Measure和Spline等功能,获得机器人位姿正反解。考虑杆长误差和球副位置误差服从正态分布的情况下,利用随机抽样获得不同模型的实现,通过仿真得到机器人末端执行器的多组运动轨迹,并用文本文件记录相应的数据结果。最后由统计计算得出任意时刻的机器人运动可靠度。该方法不涉及复杂的数学推导,计算精度高,求解周期短,为设计人员提供了一定的参考,适合于工程应用。  相似文献   

14.
为提高多能域耦合平面连杆机构动态静力分析的效率及可靠性,提出了回转键合图法.阐述了建立平面连杆机构键合图模型的一般方法及其动力学原理.基于回转键合图推导出便于计算机自动生成的完整形式的系统驱动力矩及运动副约束反力的统一公式,有效地克服了微分因果关系及非线性结型结构所带来的十分困难的代数问题,实现了计算机自动建模.实际算例表明了所述方法的有效性.  相似文献   

15.
对柔性体非线性变形场进行了描述,将柔性体变形场表达为直至变形广义坐标的二阶小量的形式,基于Kane方程建立了任意形状柔性体动力学方程。采用Huston的低序体阵列描述多体系统的拓扑结构,以此为基础进行系统的动力学分析,同时依据Kane方程建立了一般柔性多体系统的动力学方程。在建立一般柔性多体系统动力学方程的基础上,研究了计及环境特征的柔性多体系统,将环境特征作为外部约束引入柔性多体系统,建立了带有约束的一般柔性多体系统动力学方程。  相似文献   

16.
In this study, a 3D model of the shovel motion based multi-body system dynamics in the Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems (ADAMS) environment was developed. The kinematics model of the shovel was modeled as a multi-body system, which comprises the lower, upper, and the attachment mechanisms. The Euler–Lagrangian equations were employed as the computational framework to describe the dynamic behavior of the model. A virtual prototype of the shovel was built in the ADAMS software environment. This environment allows the visualization of a 3D motion of the general mechanical system and the prediction of interference of the moving components of the shovel. The numerical analysis and animation of digging, swinging, and dumping motions for the shovel were performed. The superimposed display of the deployment for the shovel in three phases allows a detailed examination of the dynamic interference among assembly components. This research provides a solid foundation for further shovel dynamics performance studies.  相似文献   

17.
较详细地讨论了系统键合图贮能元件不同因果关系所对应的系统动力学正、逆问题方程的结构 ,这对系统动力学正、逆问题的计算机辅助建模及分析很有益处  相似文献   

18.
基于非线性接触理论和多体动力学理论,建立了某行星齿轮传动系统的多体动力学模型 ,对实际运行工况下的动态性能进行仿真研究,获取了轮齿的实时动态接触力和关键部件 的 动态等效应力,仿真结果与理论分析吻合较好。研究表明,采用刚柔耦合多体动力学模型 研究行星齿轮传动系统的动态性能更加符合实际,分析结果合理、可靠。  相似文献   

19.
机械系统多维虚拟样机技术浅析   总被引:1,自引:0,他引:1  
提出了多维机械系统虚拟样机技术概念,它由基于多体系统动力学分析的机械系统动态仿真技术、有限元分析技术、基于多领域联合的机电液和控制系统平面仿真技术等综合形成,并简要探讨了实现多维机械系统虚拟样机的一些基本技术。  相似文献   

20.
摩托车振动仿真分析   总被引:1,自引:1,他引:0  
基于多体动力学理论和振动理论,应用ADAMS软件建立了某摩托车的多刚体动力学模型,并在该模型的基础上,采用虚拟样机技术,研究该摩托车的振动特性。通过分析为该型摩托车的减振系统提出了改正设计意见。  相似文献   

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