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機器人技術(shù),陶建國,哈爾濱工業(yè)大學(xué)機電學(xué)院 2005. 2.,2,第六章 機器人靜力學(xué)和動力學(xué),靜力學(xué)和動力學(xué)分析，是機器人操作機設(shè)計和動態(tài)性能分析的基礎(chǔ)。特別是動力學(xué)分析，它還是機器人控制器設(shè)計、動態(tài)仿真的基礎(chǔ)。 機器人靜力學(xué)研究機器人靜止或緩慢運動式，作用在機器人上的力和力矩問題。特別是當(dāng)手端與環(huán)境接觸時，各關(guān)節(jié)力（矩）與接觸力的關(guān)系。,機器人動力學(xué)研究機器人運動與關(guān)節(jié)驅(qū)動力（矩）間的動態(tài)關(guān)系。描述這種動態(tài)關(guān)系的微分方程稱為動力學(xué)模型。由于機器人結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，其動力學(xué)模型也常常很復(fù)雜，因此很難實現(xiàn)基于機器人動力學(xué)模型的實時控制。然而高質(zhì)量的控制應(yīng)當(dāng)基于被控對象的動態(tài)特性，因此，如何合理簡化機器人動力學(xué)模型，使其適合于實時控制的要求，一直是機器人動力學(xué)研究者追求的目標。,3,6.1 機器人靜力學(xué),一、桿件之間的靜力傳遞,在操作機中，任取兩連桿 ， 。設(shè)在桿 上的 點作用有力矩 和力 ；在桿 上作用有自重力 過質(zhì) 心 ）； 和 分別為由 到 和 的向徑。,4,按靜力學(xué)方法，把這些力、力矩簡化到 的固聯(lián)坐標系 ，可得：,或,式中 ( 為桿 的質(zhì)量)。,求出 和 在 軸上的分量，就得到了關(guān)節(jié)力和扭矩，它們就是在忽略摩擦之后，驅(qū)動器為使操作機保持靜力平衡所應(yīng)提供的關(guān)節(jié)力或關(guān)節(jié)力矩，記作 ，其大小為,5,6,例1 求兩桿操作機的靜

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