基于ADAMS软件的3-RPS并联机器人动力学仿真.pdf

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1、2013年3月机床与液压Mar．2013第41卷第5期MACHINETOOL&HYDRAULICSV01．41No．5DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．05．039基于ADAMS软件的3-RPS并联机器人动力学仿真陈红亮，陈升芳，罗玉峰’(1．浙江水利水电专科学校，浙江杭州310018；2．杭州金宇电子有限公司，浙江杭州310018；3．南昌大学机电工程学院，江西南昌330031；4．新余学院，江西新余338031)摘要：对于并联机器人机构来说，其刚体动力学模型具有多变量、多参数耦合的特点，因而型式复杂，

2、使动力学的求解时间长而难以满足控制系统的实时性要求。借助ADAMS软件，构造并联机器人虚拟样机模型，分析并联机器人的动力响应，为实际的样机调试和设计提供了有意义的借鉴。关键词：ADAMS软件；并联机器人；动力学仿真中图分类号：TP24文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)5—154—2DynamicSimulationfor3．RPSParallelRobotBasedonADAMSCHENHongliang，CHENShengfang，LUOYufeng’(1．ZhejiangWaterConservancyandHyd

3、ropowerCollege，HangzhouZhejiang310018，China；2．HangzhouGoldcomosElectronicCo．，Ltd．，HangzhouZhejiang310018，China；3．NanchangUniversity，NanchangJiangxi330031，China；4．XinyuCollege，XinyuJiangxi338031，China)Abstract：Thesolutionforparallelrobotdynamicanalysisisdificultbecausethed

4、ynamicmodeliscomplexwithmultiparametercoupling，manyinputsandoutputs．Therealtimecontrolcannotbesuitable．AvirtualprototypewasproposedanddynamicanalysiswascompletedwithADAMSsoftware．Itiseffectiveforphysicalprototyperesearchanddesign．Keywords：ADAMSsoftware；Parallelrobot；Dynam

5、icanalysis动力学响应分析是在机械系统驱动力(或力矩)响应，对于研究并联机器人系统动力学特性和控制有和工作阻力给定的条件下，考虑到机械系统各构件的一定参考价值。质量及其质量分布，求解该机械系统的真实运动的问13一RPS机器人机构描述题⋯。但是对于并联机器人机构来说，其刚体动力学如图1所示，3-RPS机器人机构由定平台模型具有多变量、多参数耦合的特点，因而求解型式AA：A、动平台BB：B，及连接两个平台的3个相同复杂，使动力学的求解时间长而难以满足控制系统的的分支组成。其中每个分支与动平台由球副s连接，实时性要求。不过借助于虚拟样机

6、技术，根据并联机与定平台由转动副R连接，分支的上下两个驱动杆器人的运动要求，求解出机器人的动力学响应，可以由移动副P连接组成。四，起到事半功倍的作用。ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格朗Et方程，建立系统的动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。文中以3-RPS型并联机器人为对象，在ADA

7、MS／View环境中建立模型并进行动力学仿真分析，通过仿真快速准确求解动力学图13-RPS机器人机构模型收稿日期：2012—02—03基金项目：国家自然科学基金资助项目(50275070)；浙江省科学技术厅2011年度省级高技能人才培养和技术创新活动计划项目(2011R30062)作者简介：陈红亮(197O一)，男，博士，讲师，从事机器人学、机电一体化研究。E—maill：hlchen@163．tom。第5期陈红亮等：基：于：ADAMS软件的3-RPS并联机器人动力学仿真·155·该机构动平台和定平台都为正三角形，其外接圆的驱动力随时间变

8、化的曲线图，分别如图5_7所示。半径分别为r和R。每个分支长度分别为L，、L、厶。转动副轴线呈切向布置于固定平台平面内，驱动杆(分支)与转动副轴线垂直，按右手法则建立定坐标系Oxyz于固定平台