递推Lagrange方法下的空间柔性机器人动力学建模与仿真验证

本文探讨了"多杆空间柔性机器人递推Lagrange动力学建模和仿真"这一关键领域。作者章定国针对高速、轻质、大跨度方向发展的机器人技术需求，突破了传统多刚体系统模型的局限，引入了Lagrange方法，结合齐次变换矩阵，创新性地提出了运动学递推策略，以提高动力学方程的计算效率。在建模过程中，他们不仅考虑了柔性构件的横向弯曲变形，还特别关注了扭转变形的影响，这是以往研究中的一个重要进步。 在Book的现有工作基础上，作者指出了其在处理扭转变形时存在的问题，即动力学方程存在病态，模型不能充分反映扭转变形的真实效果。Cyril的工作则通过结合NE法和LE法，以及自然正交补方法解决了这个问题，但在文中并未提供实际的仿真算例。相比之下，章定国的研究提供了完整的动力学建模方法，并通过一空间柔性机器人的动力学仿真计算验证了其模型的有效性和先进性能。 潘振宽、洪嘉振和刘延柱利用Jourdain变分原理与单向递推组集方法对柔性机械臂进行了建模，展示了3杆机械手的仿真实例，这进一步展示了不同动力学建模技术的应用。而Liú和Honｇ的工作则深入到多柔性杆系统，计及了动力刚化效应，拓展了动力学模型的适用范围。 本文的主要贡献在于提出了一种更为精确和高效的多杆空间柔性机器人动力学建模方法，以及通过仿真验证了这种方法的实际应用价值，这对于提升机器人系统的动态性能和运动精度具有重要意义。这项研究对于柔性机器人技术的发展，特别是在轻量化和高精度要求的应用中，具有显著的推动作用。