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《考慮重力效應與間隙的空間機械臂動態(tài)特性研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、碩士學位論文MASTER’SDISSERTATION論文題目考慮重力效應與間隙的空間機械臂動態(tài)特性研究作者姓名常永輝學位類別工學碩士指導教師王加春教授2016年5月中圖分類號：TP242.6學校代碼：10216UDC：621密級：公開工學碩士學位論文考慮重力效應與間隙的空間機械臂動態(tài)特性研究碩士研究生：常永輝導師：王加春教授申請學位：工學碩士學科專業(yè)：機械制造及其自動化所在單位：機械工程學院答辯日期：2016年5月授予學位單位：燕山大學ADissertationinMechanicalDesignandTheoryRESEARCHONDYN
2、AMICCHARACTERISTICSFORSPACEROBOTSYSTEMWITHGRAVITYEFFECTANDCLEARANCECONSIDERATIONbyChangYonghuiSupervisor:Prof.WangJiachunYanshanUniversityMay,2016燕山大學碩士學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：此處所提交的碩士學位論文《考慮重力效應與間隙的空間機械臂動態(tài)特性研究》，是本人在導師指導下，在燕山大學攻讀碩士學位期間獨立進行研究工作所取得的成果。論文中除已注明部分外不包含他人已發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文
3、的研究工作做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式注明。本聲明的法律結果將完全由本人承擔。作者簽字：日期：年月日摘要摘要空間機械臂在航天工程中的應用越來越廣泛，隨著所執(zhí)行任務難度的增加，對空間機械臂的運動精度提出更高的要求。由于空間機械臂在地面研制和調試，在太空工作，重力環(huán)境的改變直接影響空間機械臂的動態(tài)特性，在地面上裝調好的機械臂能否在太空中正常運行已經(jīng)成為研究人員關注的熱點。以往的研究中，學者們通過在地面建立微重力環(huán)境來模擬微重力下空間機械臂的運動并獲取空間機械臂的動態(tài)特性參數(shù)，由于地面重力場的干擾，模擬微重力環(huán)境所獲取的空間機械
4、臂動態(tài)特性參數(shù)并不能完全反映真實微重力情況下空間機械臂的動態(tài)特性。本文從重力角度對空間機械臂進行研究，通過分析重力對空間機械臂動態(tài)特性的影響，以求對模擬微重力空間機械臂試驗給予指導意見，在重力影響空間機構運動行為的物理機制以及空間機械臂動力學建模方面給予建議。在研究重力對空間機械臂動態(tài)特性影響方面，本文主要考慮了兩個因素，其一，在空間機械臂的地面調試階段，如果重力場方向與機械臂關節(jié)轉動的角速度方向夾角改變，該關節(jié)的動態(tài)特性參數(shù)也會發(fā)生相應變化；其二，空間機械臂的關節(jié)存在間隙，在重力與間隙綜合作用下，空間機械臂的動態(tài)特性與微重力下含間隙的空間
5、機械臂的動態(tài)特性也會不同。基于以上兩點，本文以空間機械臂為研究對象，運用現(xiàn)代仿真方法對空間機械臂進行了動力學仿真分析，主要包括以下主要內(nèi)容：首先，基于Pro/e建立了6自由度空間機械臂三維實體模型，并將虛擬樣機導入ADAMS平臺，通過ADAMS平臺的動力學建模理論并且依據(jù)空間機械臂實際質量參數(shù)、物理特性以及相對運動情況建立了該空間機械臂的動力學仿真模型。其次，分析了不同重力場取向下無鉸間隙空間機械臂的動態(tài)特性。對比了在重力方向與機械臂關節(jié)角速度方向夾角變化的情況下空間機械臂的動力學參數(shù)，總結了重力對空間機械臂動態(tài)特性的影響規(guī)律。最后，分析了
6、不同重力場取向下含鉸間隙的空間機械臂的動態(tài)特性。通過對比不同重力取向下與不同間隙值的情況下空間機械臂的動力學參數(shù)，總結了重力與運動副間隙綜合作用對空間機械臂動態(tài)特性的影響規(guī)律。為空間機械臂軌跡跟蹤的控I燕山大學工學碩士學位論文制以及運動的穩(wěn)定性提供了指導性意見。關鍵詞：空間機械臂；重力效應；運動副間隙；動態(tài)特性；動力學仿真IIAbstractAbstractSpacemanipulatorhasgotmoreandmorewideapplicationinaerospaceengineering.Alongwiththeincreaseof
7、thedifficultyofmission,higherrequirementsarecalledforthemovementprecisionofspacemanipulator.Thespacemanipulatorisoftendevelopedanddebuggingontheground,andworkinginspace,changesofgravitydirectlyaffectthedynamiccharacteristicsofthespacemanipulator,whetherspacemanipulatorthat
8、workswellonthegroundcanoperatenormallyinspacehasbecomeahottopicofresearchers.Inpreviousst
