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经济型焊接机器人的静力学分析

时间：2017-11-09 来源：机器人在线阅读：7942

4 经济型焊接机器人的静力学分析

对焊接机器人进行研究分析时，无论是其自身结构的设计过程还是正常工作过程，都需要对其静力平衡计算，换句话说就是要求解出维持平衡状态下的各个部件所要提供力或力矩分别是多少。本节将针对这一问题对所要研究的经济型焊接机器人进行静力学分析与计算。

1 连杆的静力学分析

5经济型焊接机器人的动力学分析

动力学分析是焊接机器人研究中一个重要的内容，通过动力学的分析我们可以对焊接机器人的运动进行控制，从而得到预期的运动轨迹，因此本节就要重点讲述焊接机器人动力学分析的过程。

随着科学的不断进步与发展，计算机技术也逐渐应用到科学计算、数据处理等各个领域之中。由于动力学方程推导过程也比较复杂，因此近年来利用计算机技术来建立并求解出焊接机器人的动力学微分方程成为了机器人动力学分析的最主要的方式。这里提到的动力学的微分方程其实就是该机器人的动力学模型，换句话说就是利用计算机技术对机器人进行动力学建模。动力学分析过程中，求解也是一个关键的步骤，用哪种方法来对其建立的方程进行求解也是需要考虑的一个问题。牛顿—欧拉方法与其他的方法相比是具有一定的优势的，它可以针对机器人的每一个环节逐步进行处理分析。因此本文对焊接机器人进行动力学研究过程中使用的就是牛顿—欧拉法。

1牛顿—欧拉动力学递推算法

在众多的动力学的研究方法之中，牛顿—欧拉法是最实用的一种方法，它的实质就是分别运用牛顿方程、欧拉方程来求解相应的质心的运动，与质心的转动等问题。

达朗贝尔原理就是在动力学问题当中应用静力平衡条件，在机器人的各个杆件上都应用该原理，这样就可以得到每个杆件的运动情况与其受力的关系;它可以研究运动过程中的惯性力以及外加的驱动力，实际上就是不同种类的各种结构，其外加力与运动的惯性力在任何方向上的代数和总是为零。具体可以分为两部分的数学表现形式:

本章首先介绍了焊接机器人的结构组成，论述了参考坐标系以及位置矢量等概念，也叙述了焊接机器人运动学中应用理论D-H方法，根据这一理论方法建立了焊接机器人的各连杆之间的关系同时又找出了描述每个连杆之间关系的主要参数，并对焊接机器人分别进行了运动学分析、静力学分析与动力学分析，建立了焊接机器人的运动学方程与动力学方程，并对其进行了静力计算，这些工作都为经济型焊接机器人结构优化的研究提供了条件。