弹簧阻尼双足机器人髋关节连接一弹簧阻尼质量模块,在运动过程中拉格朗日动力学方程
时间: 2023-06-10 17:07:01 浏览: 112
matlab微分方程代码-Mass-Spring-Damper:具有质量M,弹簧常数K和阻尼系数C的理想质量-弹簧-阻尼器系统的MATLAB动
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弹簧阻尼双足机器人髋关节连接一弹簧阻尼质量模块的拉格朗日动力学方程可以表示为:
L = T - V
其中,T表示系统的动能,V表示系统的势能,L表示系统的拉格朗日量。
系统的动能可以表示为:
T = 1/2 m1 * (dx/dt)^2 + 1/2 I1 * (dθ/dt)^2 + 1/2 m2 * ((dx/dt)^2 + (dy/dt)^2) + 1/2 I2 * (dφ/dt)^2
其中,m1表示弹簧阻尼质量模块的质量,m2表示机器人的质量,I1和I2分别表示弹簧阻尼质量模块和机器人的转动惯量,x、y、θ和φ分别表示机器人的位置和角度,t表示时间。
系统的势能可以表示为:
V = m2 * g * y
其中,g表示重力加速度,y表示机器人的高度。
由此,系统的拉格朗日量可以表示为:
L = 1/2 m1 * (dx/dt)^2 + 1/2 I1 * (dθ/dt)^2 + 1/2 m2 * ((dx/dt)^2 + (dy/dt)^2) + 1/2 I2 * (dφ/dt)^2 - m2 * g * y
接下来,根据拉格朗日方程 d/dt(dL/dq̇) - dL/dq = Q,对系统进行求解即可得到髋关节的运动方程。其中,q̇表示q关于时间的导数,q表示机器人的状态量,Q表示系统的外力。
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