[发明专利]空间机械臂动力学仿真分析方法、系统及存储介质在审
申请号: | 201711386664.6 | 申请日: | 2017-12-20 |
公开(公告)号: | CN108153957A | 公开(公告)日: | 2018-06-12 |
发明(设计)人: | 杨勇;曹晓瑞;周晓丽;陈永强;穆星科;谭珏;康军;陈洪波;满益明;沈重;朱红;李小艳;黄喜元;陈尚;周正阳 | 申请(专利权)人: | 中国运载火箭技术研究院 |
主分类号: | G06F17/50 | 分类号: | G06F17/50 |
代理公司: | 中国航天科技专利中心 11009 | 代理人: | 范晓毅 |
地址: | 100076 北京*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 机械臂 动力学仿真 关节 运动轨迹数据 七自由度机械臂 空间机械臂 存储介质 驱动源 机构运动仿真 迭代优化 工作效率 控制算法 驱动机械 三维软件 干扰力 时间点 受力 分析 链条 飞行 协调 | ||
1.一种空间机械臂动力学仿真分析方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
步骤一:采用三维软件对七自由度机械臂进行机构运动仿真,获得运动轨迹数据,根据运动轨迹数据得到机械臂各个关节的角速度和角加速度;
步骤二:对七自由度机械臂建立机械臂动力学仿真ADAMS模型,并将步骤一中的运动轨迹数据添加到机械臂动力学仿真ADAMS模型得到机械臂动力学仿真ADAMS模型中的各个关节的驱动源;
步骤三:根据步骤二中的各个关节的驱动源驱动机械臂各个关节的运动,得到机械臂对飞行器本体各个时间点的干扰力及力矩以及机械臂各个关节的受力。
2.根据权利要求1所述的空间机械臂动力学仿真分析方法,其特征在于:在步骤一中,运动轨迹数据为每个运动时间点所对应的机械臂各个关节的转角的角度。
3.根据权利要求1所述的空间机械臂动力学仿真分析方法,其特征在于:在步骤一中,三维软件为CATIA软件。
4.根据权利要求3所述的空间机械臂动力学仿真分析方法,其特征在于:在步骤一中,采用三维软件对七自由度机械臂进行机构运动仿真包括:采用三维软件对七自由度机械臂建立空间七自由度机械臂CATIA机构运动模型;对空间七自由度机械臂CATIA机构运动模型进行机构运动仿真。
5.根据权利要求4所述的空间机械臂动力学仿真分析方法,其特征在于:空间七自由度机械臂CATIA机构运动模型包括第一电机(1)、第一连杆、第二电机(2)、第二连杆、第三电机(3)、第三连杆、第四电机(4)、第四连杆、第五电机(5)、第五连杆、第六电机(6)、第六连杆、第七电机(7)和第七连杆;其中,第一连杆的一端嵌设于第一电机(1),另一端与第三电机(3)关节连接;第三连杆的一端嵌设于第三电机(3),另一端与第四连杆的一端固定连接;第四连杆的另一端嵌设于第四电机(4);第五连杆的一端嵌设于第五电机(5),另一端与第四电机(4)关节连接;第六连杆的一端嵌设于第六电机(6),另一端与第五电机(5)关节连接;第七连杆的一端嵌设于第七电机(7),另一端与第六电机(6)关节连接;机械爪与第七电机(7)关节连接。
6.一种空间机械臂动力学仿真分析系统,其特征在于包括:
第一模块,用于采用三维软件对七自由度机械臂进行机构运动仿真,获得运动轨迹数据,根据运动轨迹数据得到机械臂各个关节的角速度和角加速度;
第二模块,用于对七自由度机械臂建立机械臂动力学仿真ADAMS模型,并将第一模块的运动轨迹数据添加到机械臂动力学仿真ADAMS模型得到机械臂动力学仿真ADAMS模型中的各个关节的驱动源;
第三模块,用于根据第二模块的各个关节的驱动源驱动机械臂各个关节的运动,得到机械臂对飞行起本体各个时间点的干扰力及力矩以及机械臂各个关节的受力。
7.根据权利要求6所述的空间机械臂动力学仿真分析系统,其特征在于:所述运动轨迹数据为每个运动时间点所对应的机械臂各个关节的转角的角度。
8.根据权利要求6所述的空间机械臂动力学仿真分析系统,其特征在于:所述三维软件为CATIA软件。
9.根据权利要求8所述的空间机械臂动力学仿真分析系统,其特征在于:采用三维软件对七自由度机械臂进行机构运动仿真包括:采用三维软件对七自由度机械臂建立空间七自由度机械臂CATIA机构运动模型;对空间七自由度机械臂CATIA机构运动模型进行机构运动仿真。
10.一个或多个机器可读介质,其上存储有指令,当由一个或多个处理器执行时,使得设备执行如权利要求1-5中的一个或多个的方法。
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