机械工程学报

作者：李研彪, 王泽胜, 孙鹏, 徐涛涛, 秦宋阳

单位：浙江工业大学机械工程学院 杭州 310032

关键词：混联机械臂,动力学模型,变形协调方程,主成分分析,动载协调分配；

基金：浙江省自然科学基金杰出青年基金（LR18E050003）和国家自然科学基金（51975523，51475424）资助项目。

基于串联机构与并联机构的特点，提出了一种新型四自由度冗余串并混联拟人机械臂机构，弥补当前拟人机械臂的不足之处。针对该机构主动关节之间驱动力分配存在多解的特点，提出一种机构按照预定轨迹运动的动载协调分配优化方法。基于牛顿-欧拉法建立冗余混联机械臂机构的动力学模型，其中机械臂肩关节机构动力学方程为超静定方程，利用小变形叠加原理建立机构的变形协调补充方程；建立以平均功率、力矩波动和平均功率偏差为目标的多目标优化模型，利用主成分分析法对该模型进行优化求解；通过数值算例验证了该方法的正确性和可行性。研究结果表明，选取最优的分配输入组合可实现机械臂能耗低且平稳地工作。

来源：2020年第9期

《机械工程学报》期刊编辑部

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