计及关节及杆柔性的空间机械臂抓取控制
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第 ４ 卷 第 ２期 ３ ２１ ０ １年 ４月
南
京
航
空
航 天 大 学 学 报
Ｖ ｏ ．４ ｏ． １ ３Ｎ ２ Ａｐｒ ２ １１ ． ０
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计 及 关 节 及 杆 柔 性 的 空 间机械 臂 抓 取 控 制
张 元 赵 志 刚。 李 娜 魏 承
（ ． 尔 滨 理 工 大 学 机 械 动 力 工 程 学 院 ， 尔 滨 ，１０ ８ ；２ 哈尔 滨 工 业 大 学 航 天 学 院 ，哈尔 滨 ，１ ０ ０ ） １哈 哈 ５００ ． ５０ １
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摘 要 ： 对 考 虑 关 节 及 杆 柔 性 的 空 间 机 械臂 动 力 学 与抓 取 控 制 问题 ， 三连 杆 柔性 机 械 臂 为 研 究 对 象 ， 虑 臂 杆 针 以 考
的横 向 弯 曲 变形 、 向拉 伸 变形 及 由 于横 向 变形 引起 的 轴 向 收 缩 的 二 阶 耦 合 量 等 ， 通 过 引 用 转 子 扭 簧 模 型 来 纵 并 考 虑 柔 性 关 节 的影 响 ， 用 Ｌ ｇ ａ ｇ 方 程 和 假 设模 态 法 建 立 动 力 学模 型 。引入 “ 态抓 取 域 ” 描 述 机 械 臂 的 抓 应 ａ ｒｎ ｅ 动 来 取 过 程 ， 用 关 节 主 动 阻尼 控 制 来 抑 制 抓 取 过 程 中 的碰 撞 激 振 力 ， 析 了 匀速 抓 取 和 加 速 抓 取 两 种 策 略 的机 械 采 分
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臂 柔性 关节 的 变形 特 性 。仿 真 结 果 表 明 ： 节柔 性 减 小 了整 体 碰撞 力 ， 碰 撞 过 程 中起 到 一 定 的 缓 冲 作 用 ； 速 关 在 加 抓 取 控 制 下 比 匀速 抓 取 控 制 下 的 关 节 变形 小 ， 者 整 体 优 于后 者 。 前
关 键 词 ： 间机 械臂 ；动 力 学模 型 ； 空 柔性 关 节 ；柔性 杆 ；抓 取 控 制
中 图分 类 号 ： ７ ． Ｖ４ ６ ５ 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ： ０ ５ ２ １ （ ０ １ ０ — ２ Ｏ０ １ ０ — ６ ５ ２ １ ） ２０ ｌ 一 ６
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中 图分 类 号 ： ７ ． Ｖ４ ６ ５ 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ： ０ ５ ２ １ （ ０ １ ０ — ２ Ｏ０ １ ０ — ６ ５ ２ １ ） ２０ ｌ 一 ６
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