机器人操作臂刚度建模中的非线性效应
机器人学
2009-12-09 v1
摘要
本文通过考虑作用在末端点上的外力/力矩的影响，聚焦于机器人操作臂的增强刚度建模。它采用了虚拟关节技术，该技术通过一组由刚性连杆和理想关节分隔的局部六维弹簧来描述操作臂元件的柔顺性。与适用于无载模式和小位移的传统公式不同，所提出的方法隐含地假设载荷会导致操作臂姿态的不可忽略变化以及雅可比矩阵的相应修正。所开发的数值技术允许针对末端执行器的任何给定位移计算操作臂的静态平衡和相关的力/力矩反作用。这使得设计者能够检测操作臂弹性行为中的本质非线性效应，类似于梁单元的屈曲。还提出了一种线性化过程，该过程基于由虚拟弹簧的刚度参数以及主动和被动关节的雅可比矩阵/海森矩阵组成的专用矩阵的求逆。所开发的技术通过一个涉及Orthoglide系列并联操作臂刚度分析的应用实例进行了说明。
引用
@article{arxiv.0912.1420,
title = {Nonlinear Effects in Stiffness Modeling of Robotic Manipulators},
author = {Anatoly Pashkevich and Alexandr Klimchik and Damien Chablat},
journal= {arXiv preprint arXiv:0912.1420},
year = {2009}
}
备注
ISSN 2070-3724