基于RecurDyn的4自由度液压机器人的动力学建模研究

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1、基于RecurDyn的4自由度液压机器人的动力学建模研究侯敬巍吉林大学长春130025摘要：为了全面分析4自由度液压机器人的综合性能，提出了基于数字化虚拟样机RecurDyn的仿真方法。以1台试验性4自由度液压机器人为对象，系统研究机器人的运动学特征。在RecurDyn中导人由CATIA建立的几何模型进行动力学的仿真分析，并通过Matlab对运动学和动力学进行数学建模计算来验证RecurDyn的正确性。该研究方法从系统的角度对4自由度液压机器人的性能进行了综合评估，提高了产品的开发速度和精度，降低了开发成本。关键词：机器人；RecurDyn；动力学建模；Matla

2、b中图分类号：Tit242文献标识码：A文章编号：1001—0785(2OlI)03～0050一o4Abstract：Inordertocomprehensivelyanalyzetheoverallperformanceofthe4DOF(degreeoffreedom)hydraulicrobots，thepaperproposesthesimulationmethodbasedondi6talvirtualprototypeRecurDyn，andsystematicallystudiesro—botkinematicsfeaturesbytakingone

3、experimental4DOFhydraulicrobotasanobject．Thepaperconductsdynamicssimu—lationanalysisviaimportingthegeometricmodelestablishedbyCATIAintoReeurDyn，andverifiesthecorrectnessofRe-eurDynthrou@thekinematicsanddynamicsmathematicalmodelingcalculations．Theresearchmethodappliescomprehen—siveeval

4、uationtotheperformanceofthe4DOFhydraulicrobots，improvingproductdevelopmentspeedandaccuracywhilereducingthedevelopmentcosts．Keywords：robot；RecurDyn；dynamicsmodeling；Matlab段0j。4自由度液压机器人是功能最典型、结构0前言最复杂、用途最广泛的工程机械之一，作为工程传统的物理样机开发模式存在开发周期长、机械的代表产品，它在工业与民用建筑、交通运成本高、修改困难等问题。应用数学建模研究方输、水利电力工程

5、、矿山采掘以及军事工程等施法能有效地克服传统物理样机开发模式的缺陷，工中起着极为重要的作用。实践表明，定点工作加快产品开发速度，节约开发成本，为全系统、是4自由度液压机器人最常见和最频繁的工作方全性能地设计、评价产品提供了一种有效的手式之一，主要由其工作装置完成。工作装置的结[8]杨东亚，龚俊，强建国，等．实现机构尺寸误差分析Shanghai，China．的线性规划法研究[J]．现代制造工程，2009(6)：[12]YangDongya，GongJun．AComprehensiveTolerancing65—67．Systemfor3DMechanicalAsse

6、mblies[J]．AdvancedMa—[9]谢小正，杨东亚，强建国，等．基于运动连接的机构terialsResearch，2010，139—141：1289—1293．尺寸误差分析[J]．兰州理工大学学报，2007，33[13]杨东亚，王生泽．应用MATLAB分析模块化机构运(3)：46—49．动[J]．现代制造工程，2006(2)：84，85．[1O]杨东亚，龚俊．三维机械装配误差的建模方法[J]．起重运输机械，2010(3)：48—50．作者：杨东亚[11]YangDongya，GongJun．VisualizationforPrecisionDe—地址：

7、兰州理工大学机电学院signofMechanicalAssemblies[c]．Procofthe20thIn—邮编：730050ternationalConferenceonProductionResearch．2009，收稿日期：2010—10—27一5O—《起重运输机械》201l【3)构和原理设计直接关系到整体的可靠性、稳定性和效率。因此对该部分的研究具有重要的理论价值与现实意义。运用虚拟样机技术，建立4自由度液压机器人的动力学模型，对动力学性能进行仿真，可以大幅度缩短产品的开发周期，减少产品的开发费用和成本，提高产品的质量和产品的系统级性能，获得最优化和创

8、新的设计产