机器人动力学
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机器人的动力学概述,了解机器人动力学，即了解机器人动态特性的运动方程式，动力学方程,1 机器人静力学,2 虚功原理,例：已知作用与杠杆一端的力FA，试用虚功原理求作用于另一端的力FB，杠杆长度已知,当力FA向下取正，FB向上为正，此时，假设FA为正值（向下），根据上式， FB为负值，即FB方向向下。,3 静力学关系式的推导,利用虚功原理推导：要产生图a所示的虚位移，求图b中各力的关系式，此方法通用,如果施加在机械手上的力作为手爪力的反力（-F）时，机械手的虚功可表示为：,应用虚功原理：,手爪的虚位移 和关节虚位移 之间的关系，可用雅可比矩阵表示：,代入下式,得：,上式对任何的 都成立，即：,上式表示产生手爪力F的驱动力,例：在图示位置时，求生成手爪力 FA、 FB 的驱动力A 、B,利用上面推导的静力学关系式,驱动力大小为手爪力与手爪力到作用线距离乘积,3 惯性矩的确定,动力学不仅与驱动力有关，与绕质心的惯性矩有关。,力F作用到质量为m的质点，质点的平移运动看作是运动方向的标量,上述运动看作是质量可以忽略的棒长为r的回转运动,加速度和力的关系式为：,和 N 是绕轴回转的角加速度和惯性矩。 将上面2式带入,令,得,上式表示质点绕固定轴进行回转运动时的运动方程式， 称为惯性矩，相当于平移运动时的质量。,4 运动学、静力学、动力学的关系,静力学：在静止状态下研究手爪力F与关节驱动力之间的关系。,动力学：研究机器人动作中，关节驱动力会产生什么样的关节位置 、关节速度 、关节加速度,
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