基于动力学的拟人肩关节动载 协调分配优化研究*

作者：王林，李研彪，孙鹏，等 日期：2018-09-20/span> 浏览：2771 查看PDF文档

                                                                     基于动力学的拟人肩关节动载协调分配优化研究*

                                                          王林1,2，李研彪1,2*，孙鹏1,2，罗怡沁1,2，徐梦茹1,2，郑航1,2

（1.浙江工业大学 机械工程学院，浙江 杭州 310032；2.浙江工业大学 特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室，浙江 杭州 310032）

摘要：针对并联机构动载分配优化存在的问题，对一种拟人肩关节机构的运动学、动力学、机构性能等方面进行了研究，提出了一种动载协调分配优化方法。首先结合拉格朗日方程和虚功原理建立了动力学模型，并利用动力学仿真软件验证了动力学模型的正确性；然后基于动力学模型，建立了肩关节机构的动力学性能指标和力映射性能指标，并应用加权求和法将其转换成综合性能指标；最后采用Dijkstra算法得到了性能最优的轨迹，并综合考虑时间、能耗和力矩波动，采用遗传算法优化了该机构的广义时间，从而确定了各个关节的力矩、角位移和角速度。研究结果表明：该优化方法能够实现拟人肩关节在时间最短、能耗最小、性能最优的条件下完成运动，且该优化方法也适用于其他并联机构。

关键词：拟人肩关节；动力学模型；性能最优；广义时间；动载协调分配

中图分类号：TH112；TP24                              文献标志码：A                             文章编号：1001-4551(2018)09-0903-07

本文引用格式：
王林，李研彪，孙鹏,等.基于动力学的拟人肩关节动载协调分配优化研究［J］.机电工程，2018，35(9)：903-909.
WANG Lin, LI Yanbiao, SUN Peng, et al. Optimized dynamic load distribution based on dynamics for humanoid shoulder joint［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2018,35(9):903-909.
《机电工程》杂志：http://www.meem.com.cn