3-RRC柔性机器人动力学：基于KED方法的弹性分析与应用

本文档深入探讨了3-RRC并联柔性机器人的动力学分析，该研究基于 Bernoulli-Euler 梁理论、有限元原理、KED（运动弹性动力学）方法以及 Lagrange 方程，旨在建立并联柔性机器人的弹性动力学模型。3-RRC并联结构特别关注于机器人在高速、高加速度和高精度应用中的动态特性，传统刚体假设已不能满足现代机器人技术的需求，因此考虑了柔性构件的弹性变形效应。 首先，通过Beroulli-Euler梁理论，研究人员处理了机器人结构中的柔体部分，这是一种描述柔性体在受力时振动行为的基础。接着，有限元方法被用来细致地分析整个系统的复杂结构，将其分解为多个子单元，以便更准确地计算各部分的应力和应变分布。 KED方法在此研究中起到了关键作用，它将并联机器人视为运动中的弹性系统，通过考虑外力和刚体惯性力的影响，探究了机器人在受到振动激励时的运动响应。这种方法不仅包括位移、速度和加速度的分析，还涵盖了应力和应变等动力学参数的求解，这对于理解和优化机器人的动态性能至关重要。 作者刘善增等人利用Newmark积分方法对建立的动力学方程进行了数值求解，从而揭示了3-RRC并联柔性机器人在运行过程中的动力学响应特征，特别是驱动杆件的最大动应力变化规律。这种分析结果对于深入理解并联柔性机器人的动态特性、进行动力学优化设计、进行系统仿真以及开发有效的控制策略都有着重大的指导意义。 最后，文章强调了柔性机器人动力学分析在当前机器人技术发展中的重要性，特别是在6自由度的Stewart平台机构（RTS）和其他柔性关节机器人中的应用。Wang Shao Chi Wang 等人的工作扩展了这一领域，为并联柔性机器人的设计和控制提供了新的理论基础。 这篇论文通过详细的理论建模和实验验证，为并联柔性机器人的动态性能评估、设计改进以及实际应用提供了宝贵的科学依据和技术支持。