[發明專利]空間機械臂動力學仿真分析方法、系統及存儲介質

在審

• 申請號: 201711386664.6
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108153957A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 楊勇;曹曉瑞;周曉麗;陳永強;穆星科;譚玨;康軍;陳洪波;滿益明;沈重;朱紅;李小艷;黃喜元;陳尚;周正陽
• 申請（專利權）人: 中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

1.一種空間機械臂動力學仿真分析方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟一：采用三維軟件對七自由度機械臂進行機構運動仿真，獲得運動軌跡數據，根據運動軌跡數據得到機械臂各個關節的角速度和角加速度；

步驟二：對七自由度機械臂建立機械臂動力學仿真ADAMS模型，并將步驟一中的運動軌跡數據添加到機械臂動力學仿真ADAMS模型得到機械臂動力學仿真ADAMS模型中的各個關節的驅動源；

步驟三：根據步驟二中的各個關節的驅動源驅動機械臂各個關節的運動，得到機械臂對飛行器本體各個時間點的干擾力及力矩以及機械臂各個關節的受力。

2.根據權利要求1所述的空間機械臂動力學仿真分析方法，其特征在于：在步驟一中，運動軌跡數據為每個運動時間點所對應的機械臂各個關節的轉角的角度。

3.根據權利要求1所述的空間機械臂動力學仿真分析方法，其特征在于：在步驟一中，三維軟件為CATIA軟件。

4.根據權利要求3所述的空間機械臂動力學仿真分析方法，其特征在于：在步驟一中，采用三維軟件對七自由度機械臂進行機構運動仿真包括：采用三維軟件對七自由度機械臂建立空間七自由度機械臂CATIA機構運動模型；對空間七自由度機械臂CATIA機構運動模型進行機構運動仿真。

5.根據權利要求4所述的空間機械臂動力學仿真分析方法，其特征在于：空間七自由度機械臂CATIA機構運動模型包括第一電機(1)、第一連桿、第二電機(2)、第二連桿、第三電機(3)、第三連桿、第四電機(4)、第四連桿、第五電機(5)、第五連桿、第六電機(6)、第六連桿、第七電機(7)和第七連桿；其中，第一連桿的一端嵌設于第一電機(1)，另一端與第三電機(3)關節連接；第三連桿的一端嵌設于第三電機(3)，另一端與第四連桿的一端固定連接；第四連桿的另一端嵌設于第四電機(4)；第五連桿的一端嵌設于第五電機(5)，另一端與第四電機(4)關節連接；第六連桿的一端嵌設于第六電機(6)，另一端與第五電機(5)關節連接；第七連桿的一端嵌設于第七電機(7)，另一端與第六電機(6)關節連接；機械爪與第七電機(7)關節連接。

6.一種空間機械臂動力學仿真分析系統，其特征在于包括：

第一模塊，用于采用三維軟件對七自由度機械臂進行機構運動仿真，獲得運動軌跡數據，根據運動軌跡數據得到機械臂各個關節的角速度和角加速度；

第二模塊，用于對七自由度機械臂建立機械臂動力學仿真ADAMS模型，并將第一模塊的運動軌跡數據添加到機械臂動力學仿真ADAMS模型得到機械臂動力學仿真ADAMS模型中的各個關節的驅動源；

第三模塊，用于根據第二模塊的各個關節的驅動源驅動機械臂各個關節的運動，得到機械臂對飛行起本體各個時間點的干擾力及力矩以及機械臂各個關節的受力。

7.根據權利要求6所述的空間機械臂動力學仿真分析系統，其特征在于：所述運動軌跡數據為每個運動時間點所對應的機械臂各個關節的轉角的角度。

8.根據權利要求6所述的空間機械臂動力學仿真分析系統，其特征在于：所述三維軟件為CATIA軟件。

9.根據權利要求8所述的空間機械臂動力學仿真分析系統，其特征在于：采用三維軟件對七自由度機械臂進行機構運動仿真包括：采用三維軟件對七自由度機械臂建立空間七自由度機械臂CATIA機構運動模型；對空間七自由度機械臂CATIA機構運動模型進行機構運動仿真。

10.一個或多個機器可讀介質，其上存儲有指令，當由一個或多個處理器執行時，使得設備執行如權利要求1-5中的一個或多個的方法。