柔性两轮移动机器人动力学建模与控制研究

"这篇论文详细探讨了柔性两轮移动机器人的动力学建模与模型分析。作者阮晓钢、任红格和李欣源通过设计一种具有腰部柔性的两轮移动机器人，基于柔性多体系统动力学理论，利用假设模态法对机器人进行建模。他们将机器人抽象为一个平面柔性三连杆系统，并应用D’Alembert-Lagrange原理建立动力学模型，得出了关于机器人杆件倾斜角度和车轮转角的动力学方程以及腰部柔性连杆的振动方程。仿真分析验证了模型的有效性，为后续的运动控制研究提供了理论基础。" 在本文中，两轮自平衡机器人的研究背景被提及，这种系统因其高阶次、不稳定性和非线性特性而具有挑战性。随着对机器人性能需求的提升，柔性机器人逐渐成为研究热点，因其轻量化、节能和高速度的优势。论文中提出的柔性两轮移动机器人由上身、基座和腰部弹簧构成，这与传统的刚性两轮机器人不同，因此需要新的动力学建模方法。 动力学建模方法包括集中参数法、有限元法和假设模态法。论文选择了假设模态法，因为它能用线性组合的模态函数描述柔性杆的变形，适合实时控制。研究者将机器人的腰部弹簧简化为柔性杆，上身和基座视为刚体，形成一个平面三连杆模型。通过这种方法，他们建立了动力学模型，为理解和控制机器人的运动提供了理论依据。 论文关键词包括柔性两轮移动机器人、动力学建模、假设模态法和D’Alembert-Lagrange原理。这些关键词揭示了研究的核心内容和技术手段。该研究为未来柔性机器人的控制策略开发提供了重要的理论支撑。