含摩擦碰撞柔性机械臂动力学研究

作     者：钱震杰 章定国 QIAN Zhen-jie;ZHANG Ding-guo

作者机构：南京理工大学理学院江苏南京210094 

出 版 物：《振动工程学报》 (Journal of Vibration Engineering)

年 卷 期：2015年第28卷第6期

页      面：879-886页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080101[工学-一般力学与力学基础] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11272155 11132007) 江苏省"333"工程资助项目(BRA2011172) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(30920130112009) 

主　　题：斜碰撞 摩擦 柔性多体系统 动力学仿真 

摘      要：研究了由柔性杆、柔性铰构成的机械臂的斜碰撞动力学问题。首先,采用高次刚柔耦合理论、应用Lagrange方程得到系统的递推动力学模型。然后,引入碰撞力势能,运用连续法建模获得碰撞力所对应的广义力,得到系统的碰撞动力学方程。采用Hertz接触模型和Coulomb摩擦光滑修正模型分别建立法向和切向碰撞模型,提出碰撞/分离切换准则。通过光滑化处理摩擦接触,提高了大型复杂柔性多体系统含摩擦碰撞全局动力学的计算效率。最后对国际空间站机械臂Canadarm2的简化模型斜碰撞过程进行仿真,验证了所提模型和算法的有效性。