柔性机器人协调操作：动力学分析与规划研究

"这篇文档是北京工业大学的一篇工学博士学位论文，主要研究的是柔性机器人在协调操作中的动力学分析与规划。" 本文档深入探讨了机器人学中的一个前沿课题——柔性机器人的协作操作。尽管已有文献对刚性机器人或单个柔性机器人的研究较为丰富，但在柔性机械臂之间的协同工作方面，研究相对较少。作者首先建立了柔性连杆机械臂以及具有关节和连杆柔性的机械臂的动力学模型。这些模型基于实际位移，利用Timoshenko梁理论和有限元方法，并根据拉格朗日方程进行构建。动态方程的推导为后续的正向动力学、逆向动力学和轨迹跟踪分析奠定了基础。 在对柔性机械臂的研究基础上，进一步扩展到冗余驱动、约束条件下的动态行为以及协同操作时的内部力和动态载荷承载能力。作者系统地研究了这些问题，包括柔性机器人臂的路径跟踪控制，以及在有约束条件下的动力学规划。这不仅涉及机械臂自身的动力学特性，也涵盖了在与其他机器人或物体协同工作时如何处理限制条件和保持稳定性的策略。 此外，文档可能还涵盖了如何优化协作过程中的负载分配，以提高整体系统的效率和精度。通过这些理论分析和模型开发，可以预期论文中会包含一系列的控制算法和策略，旨在解决实际应用中遇到的挑战，比如在精密制造、医疗手术、航天器组装等场景下，柔性机器人协同工作的复杂动力学问题。 这篇论文对于理解并解决柔性机器人在协调操作中的动力学问题具有重要价值，对于机器人学领域的研究者、工程师和学生来说是一份宝贵的参考资料。它不仅提供了理论框架，还可能包含了实验验证和实际应用案例，从而推动柔性机器人技术的发展和应用。