ADAMS中空间二杆机器人动力学建模与仿真参数详解

本文详细介绍了如何在ADAMS（Advanced Dynamic Analysis of Mechanical Systems）软件中进行空间连杆机器人的动力学建模及其动态过程仿真。首先，文章提到在ADAMS环境中，用户界面模块（ADAMS/View）用于创建和可视化模型，求解器模块（ADAMS/Solver）负责解决运动学和动力学问题，而后处理模块（ADAMS/PostProcessor）则用于结果分析和可视化。 在建模部分，作者以一个具有两个旋转关节的空间二连杆机器人为例。在ADAMS中，通过添加旋转驱动并设定合理的参数，如初始角度、转动角速度和重力方向，来模拟机械臂的运动。模型中的初始条件设置包括机械臂的初始位置和运动速度，这有助于观察小球在空间中的轨迹。仿真结果显示，小球的运动轨迹呈现出心形线，且具有明显的周期性变化。 在Simulink模块中，通过积分器和相关参数设置，如初始角速度、角度和误差阈值，对机器人动力学进行了进一步的仿真。仿真结束后，通过SCOPE窗口观察小球在X方向的运动情况，可以看到其上升、下降的周期性行为。同时，文章提到了运动学正问题和逆问题的重要性，前者是基于已知的关节变量计算末端位置，后者则是根据期望位置反推出关节变量，这是一个非线性、多值且可能有奇异解的问题。 作者强调了验证模型准确性的方法，例如通过对比ADAMS和Simulink模型的输出，如关节驱动力矩，来确认运动学计算结果的一致性。此外，文中还提到了机器人运动学逆问题的不同求解方法，如逆变换法、旋量代数法和数值迭代法，这些方法在实际应用中根据不同需求选择合适的方法。 总结来说，本文深入浅出地讲解了空间连杆机器人的动力学建模和仿真过程，包括运动学分析、动力学仿真以及运动学正逆问题的求解策略，为读者提供了一个实用的ADAMS工具和技术指南。