具有大范围回转和伸缩运动的柔性机械臂动力学建模与分析

作者：葛昊; 胡振东^*

来源：力学季刊, 2023, 44(04): 914-925.

DOI：10.15959/j.cnki.0254-0053.2023.04.014

• 柔性机械臂
• 变长度梁
• 回转运动
• 伸缩运动
• 弹性振动

大范围转动和伸缩运动是某些机械臂系统的典型运动特征，如快堆中燃料组件转运机构.为了实现精准定位操作，设计过程中需要考虑机械臂的弹性振动问题．本文从刚体运动和弹性变形耦合的角度出发，运用广义Hamilton原理建立了一种变长度回转梁的时变动力学方程．通过变量替换，利用假设模态法得到二阶变系数微分方程，并采用Newmark-β法进行求解．根据计算结果，讨论了不同回转角速度和轴向伸缩情形对机械臂末端弹性振动的影响，并说明了在此类柔性机械臂振动分析中考虑刚弹耦合的必要性．

• 单位
  同济大学