摘要柔性机械臂碰撞属于多体系统动力学范畴，是当下研究的热点问题，在航空航天、大型机械上有广泛应用，发展前景广阔。本文使用齐次坐标、齐次变换矩阵、假设模态法以及第二类拉格朗日方程等建立柔性机械臂系统动力学的方程，运用接触约束法、Coulomb摩擦定律、违约修正方法建立柔性机械臂系统斜碰撞动力学方程，再使用ADAMS软件建模分析，通过比较不同的模型，分析数据，验证模型的正确性，分析摩擦碰撞对系统动力学的影响。84698

毕业论文关键词  柔性  多体系统  碰撞  摩擦

毕业设计说明书外文摘要

Title  Impact dynamic analysis of manipulator arms using the software  ADAMS 

Abstract Flexible manipulator collision is a multibody system dynamics category, which is a hot issue in the present study。 It is widely used in aerospace, large machinery, and has broad prospects for development。In this paper, the dynamic equations of flexible manipulator system are established by using homogeneous coordinates, homogeneous transformation matrix, assumed mode method and second kinds of Lagrange equations。By using the contact constraint method, the Coulomb friction law and the default correction method, the dynamic equation of the flexible manipulator system is established。Then using ADAMS software modeling analysis, through the comparison of different models, analysis of data, verify the correctness of the model, analysis of the impact of friction impact on the system dynamics。

Keywords  flexible  multibody  collision   friction

目次

1  绪论 4

1。1 多体系统动力学简介 4

1。2 发展和分析方法 4

1。3 研究现状 5

2  柔性机械臂动力学建模 6

2。1建模概述 7

2。2力学模型和系统运动描述 7

2。3柔性机械臂变形处理和齐次变换矩阵计算 8

2。4柔性机械臂的动能和势能 9

2。5柔性机械臂刚柔耦合动力学方程 9

2。6滑动摩擦状态的斜碰撞动力学方程 10

2。7 粘滞摩擦状态的斜碰撞动力学方程 14

3  柔性机械臂含摩擦的动力学仿真 17

3。1机械臂建模 17

3。2 动力学仿真 26

结  论 38

致  谢 39

参 考 文 献 40

1  绪论

1。1  多体系统动力学简介

  机械臂碰撞属于多体系统动力学范畴。多体系统是对某类客观事物的高度抽象和概括，他们都是通过特定的关节将零件连接起来；假若在多体系统中各部件全部是刚体，则称该系统为多刚体系统；如果有一个以上的柔体，则称为柔性多体系统。多体系统动力学是研究多体系统运动规律的科学。论文网

   多体系统动力学包括多刚体系统动力学和多柔体系统动力学。虽然经典力学方法原则上可用于建立任意系统的微分方程，但随着系统内分体数和自由度的增多，以及分体之间约束方式的复杂化，方程的推导过程变得极其繁琐。为适应现代计算技术的飞速发展，要求将传统的经典力学方法针对多体系统的特点加以发展和补充，从而形成多体系统动力学的新分支。为建立多体系统动力学的数学模型，已经发展了各种方法，其共同特点是将经典力学原理与现代计算技术结合。这些方法可总结成两种，一个是相对坐标方法，另一个为绝对坐标方法。相对坐标法是将每个体上固结一个局部坐标系，比较常用；绝对坐标法，用统一的坐标系表示整个系统的状态，比较少用。