路灯维修车的机械臂动力学验证    中山路灯维修车出租

 

     路灯维修车的机械臂动力学验证    中山路灯维修车出租, 中山路灯维修车租赁, 中山路灯维修车价格  在验证动力学方程时，利用的是动力学仿真。动力学仿真是给系统一个具体的力，来观察系统中各个物体的运动情况。对路灯维修车机械臂施加合适的驱动，通过仿真后可以在后处理模块中得到位移、角度、速度、角速度和力矩的曲线。通过将曲线数值的导出与理论计算值的比较就可以验证使用拉格朗日建立的动态方程的正确与否。在设计研究中进行了动力学仿真来验证。设置ADAMS模型为动力学仿真，测量一个周期内关节角度、角速度、角加速度值和力矩值；将测量的多组数值代入动力学方程中，利用MATLAB计算出每个时刻的力矩值；将测量值与计算值进行比较，在一定误差内则认为动力学模型正确，否则需要重新验证。

    （一）ADAMS动力学仿真（1）添加驱动，将臂1、臂2和臂3的Function驱动函数值设置分别为-10.0d*time、10.0d*time和5.0d*time。（2）设置仿真模式为Dynamic（动力学），设定仿真时间为10s，仿真步长为500，启动仿真观察路灯维修车机械臂工作装置运动状态及末端轨迹。（3）仿真结束后进入ADAMS后处理模块界面。将界面设置中的Source设置为Objects，然后选择对象测量其旋转关节角度、角速度、角加速度和力矩等值，得到测量曲线如图2-14所示（单位：度，在计算过程中需要变换为弧度）。（4）将测量曲线导出生成*.txt文件，用于在MATLAB中求解力矩计算值，其数据导出操作。

   （二）MATLAB求解理论力矩值要验证建立的路灯维修车机械臂动力学模型的正确性，需要将理论的计算值和实际的测量值相比较。力矩计算值需要从ADAMS中导出实际运动的角度、角速度、角加速度等曲线数值后利用MATLAB强大的数学计算能力计算出各臂臂所受的力矩。在MATLAB中利用M文件编写建立路灯维修车机械臂的动态模型，路灯维修车机械臂运动的角度、角速度和角加速度的实际值利用importdata函数导入到文件中作为输入，力矩作为输出的。程序运行结束后，在MATLAB的工作目录中将力矩的计算值以*.txt的形式保存导入，得到力矩的测量值和计算值的比较。通过力矩计算值与测量值比较得出，在误差允许的范围内和满足仿真精度的前提下，力矩计算值和测量在一个较小的误差内，说明通过此种验证方法验证了动力学模型和虚拟样机模型的一致性。

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      虚拟样机仿真与动力学逆问题比较路灯维修车机械臂动力学仿真分析可以确定其作业时受力、力矩、承载能力和稳定性。本文首先通过拉格朗日方法推导出路灯维修车机械臂动力学方程解析式，然后基于MATLAB环境编写路灯维修车机械臂动力学仿真程序。来进行虚拟样机模型与动力学模型逆解问题对比来进一步说明分析结果与理论结果的一致性。（1）动力学逆解问题分析   在路灯维修车机械臂末端Marker点D任意位置（x，y）与各臂关节转角指间的关系式。预定路灯维修车机械臂末端运动轨迹为一个圆，在MATLAB中进行逆解仿真可以得各臂转角变化曲线。

     （2）ADAMS虚拟样机仿真为了进一步说明分析结果与理论结果的一致性，现将路灯维修车机械臂虚拟样机模型进行逆问题仿真分析。设定路灯维修车机械臂末端Marker点相同运动轨迹，同时臂2和臂3之前夹角为锁死），仿真结束后测量各臂旋转关节角度变化曲线。

     （3）虚拟样机仿真与动力学逆解问题比较各臂旋转关节角度变化曲线的数据导出，然后导入到MATLAB中生成plot曲线，与进行对比来进一步验证动力学模型的正确性。用虚拟样机仿真出来的各臂转角和用动力学方程逆解求得的各臂转角基本一致，其角度偏差在允许的范围内，在后续仿真满足精度的前提下可以将两者进行等效，即既可以用求解的动力学方程进行控制仿真，也可以使用ADAMS虚拟样机模型进行控制仿真，两者保持一致性。

       在Solidworks中建立模型导入ADAMS中添加约束建立其虚拟样机模型；然后使用拉格朗日法推导液压路灯维修车机械臂工作装置的动力学数学模型；最后，利用仿真软件MATLAB和ADAMS进行运动学和动力学仿真分析，通过力矩值和关节角度值比较验证虚拟样机模型和动力学模型的正确性，为后续路灯维修车机械臂运动控制系统的设计奠定了基础。

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