柔性铰链并联微机器人逆动力学分析与仿真

本文主要探讨了并联微机器人的逆动力学问题，以"并联微机器人的逆动力学.pdf"为研究背景。论文的作者李嘉、王纪武、陈恳和张伯鹏来自清华大学精密仪器及机械学系制造工程研究所，他们针对带柔性铰链的六自由度并联微机器人，构建了一套逆动力学模型。这个模型考虑了柔性铰链的特殊性质，即连杆绕自身轴线的转动以及由此产生的内部运动，同时也分析了柔性球铰在弹性变形时对机器人动力学的影响。 以往对于这类带非常规运动副的微机器人，研究重点主要集中在运动学上，动力学分析相对较少。然而，动力学对于微机器人的控制、结构设计和驱动器选择至关重要。本文利用牛顿-欧拉法这一经典方法，简化了动力学建模过程，避免了繁琐的函数求导，提高了计算效率。 在论文中，作者首先通过等效支链理论建立了单个柔性铰链的运动方程，然后扩展到整个六自由度机器人，进而推导出动力学方程。这使得研究人员能够计算出机器人在运行时所需的驱动力和相关约束力，从而优化其性能和控制策略。 为了提高计算速度和效率，文中还提出了针对并联特性设计的并行算法，这对于大规模并行计算环境下的微机器人系统具有实际应用价值。最后，作者通过一个实例进行仿真分析，结果显示微机器人在微动条件下的行为具有线性的本质，这为理解其工作原理和优化设计提供了重要依据。 关键词包括并联微机器人、逆动力学、柔性铰链，这些核心概念是全文讨论的核心内容。本文的研究对于推动并联微机器人技术的发展，特别是在精细操作和微型化领域的应用具有重要意义。中图分类号和文献标识码提供了学术定位和检索的依据，引言部分则强调了并联柔性铰链机器人在微尺度应用中的优势和研究价值。