买专利,只认龙图腾
首页 专利交易 科技果 科技人才 科技服务 商标交易 会员权益 IP管家助手 需求市场 关于龙图腾
 /  免费注册
到顶部 到底部
清空 搜索

【发明授权】基于双机械臂协作打磨系统的动力学模型设计方法_浙江大学_201911215079.9 

申请/专利权人:浙江大学

申请日:2019-12-02

公开(公告)日:2021-01-05

公开(公告)号:CN110900604B

主分类号:B25J9/16(20060101)

分类号:B25J9/16(20060101);B25J11/00(20060101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2021.01.05#授权;2020.04.17#实质审查的生效;2020.03.24#公开

摘要:本发明公开了基于双机械臂协作打磨系统的动力学模型设计方法,包括如下步骤:步骤一,构建双机械臂基于打磨加工轨迹的雅可比矩阵,在运动学层面,基于双机械臂的雅可比矩阵,结合打磨刀具和夹持工件的物理参数,将双机械臂的各关节和打磨轨迹结合起来,构造出从打磨轨迹速度到各机械臂关节速度的雅可比矩阵;步骤二,构建打磨刀具和工件打磨力简化力学模型;步骤三,构建双机械臂协作打磨系统耦合动力学模型,将所述协作打磨系统分为加工机械臂系统和夹持机械臂系统,分别构建耦合加工机械臂系统的动力学模型和耦合夹持机械臂系统的动力学模型。

主权项:1.基于双机械臂协作打磨系统的动力学模型设计方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一,构建双机械臂基于打磨轨迹的雅可比矩阵,在运动学层面,基于双机械臂的雅可比矩阵,结合打磨刀具7和工件6的物理参数,将双机械臂的各关节和打磨轨迹结合起来,构造出从打磨轨迹速度到各机械臂关节速度的雅可比矩阵;步骤二,构建打磨刀具7和工件6打磨力简化力学模型;步骤三,构建双机械臂协作打磨系统耦合动力学模型,将所述协作打磨系统分为加工机械臂系统和夹持机械臂系统,分别构建耦合加工机械臂系统的动力学模型和耦合夹持机械臂系统的动力学模型。所述步骤一,各部件坐标系表示如下:世界坐标系用{S}表示,夹持机械臂1基座坐标系用{A}表示,加工机械臂4基座坐标系用{B}表示,抓紧器8坐标系用{G}表示,加工机械臂4末端执行器坐标系用{E}表示,工件6坐标系用{O}表示,刀具7坐标系用{T}表示; 表示双机械臂前向运动学表达式,所述表示所述刀具7相对所述工件6的笛卡尔速度向量,所述表示平移速度向量,所述表示旋转速度向量,所述和所述分别表示所述夹持机械臂1和所述加工机械臂4的关节角速度; 表示从打磨轨迹速度到双机械臂各关节速度的雅可比矩阵,所述θ表示所述夹持机械臂1关节角度,所述q表示所述加工机械臂4关节角度;所述所述所述所述所述所述所述定义叉乘矩阵运算形式如下: 所述表示{G}到{A}的雅可比矩阵,所述表示{G}到{A}平移速度的雅可比矩阵,所述表示{G}到{A}旋转速度的雅可比矩阵,所述表示{T}到{B}的雅可比矩阵,所述表示{T}到{B}平移速度的雅可比矩阵,所述表示{T}到{B}旋转速度的雅可比矩阵,所述表示坐标系{G}相对于{O}的旋转矩阵,所述表示坐标系{G}相对于{A}的旋转矩阵,所述表示坐标系{A}相对于{S}的旋转矩阵,所述表示坐标系{B}相对于{S}的旋转矩阵,所述APB表示坐标系{B}相对于{A}的位置向量,所述BPT表示坐标系{T}相对于{B}的位置向量,所述APG表示坐标系{G}相对于{A}的位置向量。所述步骤二,设定所述加工机械臂4末端连杆方向与所述工件6表面始终保持垂直,刀具连杆平行固连在所述加工机械臂4末端连杆上,所述刀具7和所述工件6在打磨过程中的法向力FN和切向力FC可以表示为: FC=FNη所述k是比例系数,所述u是所述刀具7的转速,所述d是打磨深度,所述w是打磨表面宽度,所述表示所述刀具7相对于所述工件6的速度,所述η表示比例因子,所述比例因子取决于所述刀具7和所述工件6的物理性能参数;所述刀具7受到所述工件6的反作用力FM在水平方向的分力FX和竖直方向的分力FY表示为:FX=FNcosφ-FCsinφFY=FNsinφ+FCcosφ所述所述qj是所述加工机械臂4的实时关节角度值,所述n表示关节总数。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 浙江大学 基于双机械臂协作打磨系统的动力学模型设计方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息,力求客观、公正,但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解,仅供参考使用,不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。