Delta并联机器人动力学分析：弹性振动与误差评估

本文主要探讨了Delta并联机器人的弹性动力学特性，该研究基于有限元理论，针对柔性构件的运动建模。Delta并联机器人以其特有的结构设计，在机器人领域具有广泛应用，特别是在精度要求高的工业生产中。论文首先通过有限元方法构建了机器人中柔性构件的动力学方程，这涉及对机器人结构中的节点位移进行精确分析，确保了模型的准确性。 作者结合机构的运动特性，明确了节点位移的方向，从而得出了整个机构系统的动力学模型。这种模型能够反映出机器人在实际运行时，名义运动（即预定运动）与弹性振动之间的交互作用。弹性振动反映了机器人在受到外部负载或内部应力时的动态响应，对机器人性能的稳定性有直接影响。 论文进一步将动平台的位置和方向误差视为名义运动的摄动，通过这种处理方式，作者建立了动平台位形误差与节点位移之间的关系方程。这种关系方程对于理解机器人在操作过程中的误差来源及其影响具有重要意义，有助于优化设计和控制策略。 在实例分析部分，研究者考虑了重力、惯性力以及阻尼等多因素对机器人动力响应的影响。通过对这些因素的综合分析，作者揭示了机构模态频率在工作空间中的特性，这可以帮助工程师了解机器人在不同工作条件下的动态行为，以便调整其性能参数以适应不同的应用场景。 最后，作者对动平台的六维误差进行了全面评估，包括位置误差和方向误差，这不仅关注静态精度，也关注动态精度，为提高机器人整体性能提供了关键数据。这项研究的结果对于Delta并联机器人在精密定位、高速运动或动态负载条件下的稳定性和精度控制具有重要的理论支持和实践指导价值。