[發明專利]履帶式移動機械手的廣義系統統一動力學建模方法

無效

• 申請號: 200910068500.8
• 申請日: 2009-04-17
• 公開（公告）號: CN101526801A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 蔣文萍;葛為民
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: G05B17/00
• 分類號: G05B17/00;B25J5/00
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司
• 代理人: 侯 力

1、一種履帶式移動機械手的廣義系統統一動力學建模方法，其特征在于該方法包括：

第一、歸納移動機械手的結構模型，即按照傳統的方法提取待研究的移動機械手的主要特征，得出其結構圖，并將其放入絕對坐標系中；

第二、確定各個關節的質心絕對坐標(x_ci，y_ci，z_ci)；

第三、計算整個系統的動能K=Σi=0n(12mivi2+12liωi2)]]>

其中，用0表示履帶式移動平臺的參數；i＝1-n分別表示機械手的n個關節，

I為第i關節的轉動慣量；Ω_i為第i關節的角速度，

v_i為第i關節的質心絕對線速度，即vi2=x·ci2+y·ci2+z·ci2]]>

對履帶式移動平臺，設其質心坐標為x_F，y_F，則：

xF·=(kKr2cosθP-rKrlF2bsinθP)θL·+(rKl2cosθP+rKllF2bsinθP)θR·yF·=(rKr2sinθP+rKrlF2bcosθP)θL·+(rKl2sinθP-rKllF2bcosθP)θR·]]>

k_l，k_r分別表示左右履帶相對于地面實際位移滑動參數，這兩個參數的目的是為了引入對履帶-地面之間相互作用的一個估計；

第四、計算勢能P=Σi=1nmigzci;]]>

第五、計算拉格朗日函數L＝K-P；

第六、編程實現Ti=∂∂t(∂L∂θ·i)-∂L∂θi;]]>

第七、建立廣義系統模型

(1)、step6等式右邊整理可得：Mq··+Vq·+G(q)=T]]>

其中q＝(x_F，y_F，θ_P，θ₁，θ₂，θ₃，θ₄).，q·=(xF·,yF·,θP·,θ1·,θ2·,θ3·,θ4·)]]>

K=12q·TMq·,]]>V(q,q·)=(M·+12q·∂M∂q),]]>G(q)=∂P∂p]]>

(2)、將2整理為q··=M-1T-M-1Vq·-M-1G]]>

(3)、考慮非完整約束xF·sinθP-yF·cosθP-lFθP·=0]]>

建立廣義系統模型EX·=f(x)+g(x)T]]>

其中：x1=qx2=q·,]]>E=I7I7015×15]]>f(x)=x2M-1[Vx2-G(x1)h(x1,x2)15×1,]]>g(z)=0M-1B015×1.]]>