一些良好的刚体动力学参考包括以下几个方面:
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多体系统动力学形成了多种建模和分析的方法, 早期的动力学研究主要包括 Newton-Euler 矢量力学方法和基于 Lagrange 方程的分析力学方法。 这种方法对于解决自由度较少的简单刚体系统, 其方程数目比较少, 计算量也比较小, 比较容易, 但是, 对于复杂的刚体系统, 随着自由度的增加, 方程数目 会急剧增加, 计算量增大。 随着时代的发展, 计算机技术得到了突飞猛进的进步, 虽然可以利用计算机编程求解出动力学方程组, 但是, 对于求解下一时刻的关节角速度需要合适的数值积分方法, 而且需要编写程序, 虽然这种方法可以求解出方程的解, 但是, 由于这种编程方法不具有通用性, 针对每个具体问题, 都需要编程求解, 效率比较低, 因此, 如果能在动力学建模的同时就考虑其计算问题, 并且在建模过程中考虑其建模和求解的通用性, 就能较好的解决此问题。
(1)动力学用于机械臂的仿真,机械臂的动力学有助于进行机械臂完成特定任务比如目标捕获、操作、抓取以及分拣等操作;仿真可以得到机械臂在完成此类任务过程中的动态特性;
正向动力学:已知机器人的关节驱动力矩和上一时刻的运动状态(角度和角速度),计算得到机器人下一时刻的运动加速度,再积分得到速度和角度;
建立柔性机械臂动力学方程主要利用Newton-Euler和Lagrange方程这两个最具代表性的方程,另外比较常用的还有Kane方法等。为了建立动力学模型和控制的方便,柔性关节一般简化为弹簧。当连杆存在柔性时,常采用假设模态法、有限元法、有限段法等方法描述相应臂杆的柔性变形,然后再根据需要进行截断。柔性臂杆的变形常常简化为Euler-Bernulli梁来处理,即考虑到机械臂连杆的长度总比其截面尺寸大得多,运行过程中所产生的轴向变形和剪切变形相对于挠曲变形而言非常小,柔性臂杆只考虑挠曲变形,忽略轴向变形和剪切变形。因而从动力学角度看,每根柔性连杆都可视为一段梁。
普通的矢量属于3D矢量,即每个3D矢量是由空间的三个标量表示,举例来说,空间的某个位置矢量是由三个XYZ轴的标量值得到,空间的力矢量是力在XYZ轴的标量值合成,力矩也是三个标量合成。而在6D 空间矢量则是分为运动学量以及动力学量,具体为
漂浮基座机器人存在动力学耦合,机械臂的关节运动将会引起基座位置和姿态的改变。根据基座的控制方式,可以将漂浮基座机器人分为四种模式:
在前端开发领域,物理引擎是一个相对小众的话题,它通常都是作为游戏开发引擎的附属工具而出现的,独立的功能演示作品常常给人好玩但是无处可用的感觉。仿真就是在计算机的虚拟世界中模拟物体在真实世界的表现(动力学仿真最为常见)。仿真能让画面中物体的运动表现更符合玩家对现实世界的认知,比如在《愤怒的小鸟》游戏中被弹弓发射出去小鸟或是因为被撞击而坍塌的物体堆,还有在《割绳子》小游戏中割断绳子后物体所发生的单摆或是坠落运动,都和现实世界的表现近乎相同,游戏体验通常也会更好。
导读:七夕又到了,礼物准备好了吗?浪漫约会安排上了吗?哦对了,这些烦恼的前提是,有人跟你过节吗?
云机器人就是云计算与机器人学的结合。而机器人则是云机器人的主要终端,云可以为机器人提供数据监控以及分析服务,同时也可从远端遥操作机器人的动作。腾讯云社区为大家了解和使用腾讯云服务提供了优秀的平台。而对于机器人部分,下面给出关于机器人关键技术之一的动力学建模与仿真的介绍。
冗余机器人是一个相对的概念,并不是一个机器人自由度越多就是冗余机器人。当机器人执行任务的维度小于机器人本身的自由度时,可以认为机器人是冗余的。即有更多任务完成选择,机器人因而存在任务的零空间。最典型的冗余机器人比如七自由度机械臂,或者蛇形机器人等。冗余机器人的任务 ,其中 ,
机器人的动力学仿真软件有很多,在之前的文章中【Robot-走近机器人动力学建模与仿真】也有详细的分类介绍,在众多的机器人仿真软件中,Adams 是科学研究中关于动力学仿真求解最稳定的。这主要是由于adams 具有强大的动力学微分仿真求解器.本文旨在详细介绍adams在机器人研发领域内的应用。
马三最近在一直负责Unity中的物理引擎这一块,众所周知,Unity内置了NVIDIA公司PhysX物理引擎。然而,马三一直觉得只会使用引擎而不去了解原理的程序猿不是一位老司机。所以对一些常用的物理学公式我们还是要了解一下的。下面就是Unity开发中常用的一些物理学公式。
对于多自由度机械臂, 为了研究机械臂的运动特性, 因此需要建立多自由度机械臂的半实物仿真系统以及全数值仿真系统, 而对其动力学的研究又是其中必不可少的环节之一。考虑到实时系统下, 计算机的运算速度以及数据通讯速度, 用于模拟机械臂运动的正向动力学需满足实时性、 快速性以及稳定性。 为此,有必要研究一种针对多自由度冗余机械臂的实时动力学用于模拟机械臂的实际运动情况。
材料力学的任务就是在满足强度、刚度和稳定性的要求下,以最经济的代价,为构件确定合理的形状和尺寸,选择适宜的材料,为构件设计提供必要的理论基础和计算方法。
刘慈欣在为自己的科幻小说起名为《三体》时,他早已知道“三体”本身就是一个不可回答的问题。
【新智元导读】回溯历史越久,展望未来越远。文明的创造是整个人类史上最大的革命力量。中共十九大开启全党全国新时代的新长征,我们不仅要跨过全面建成小康社会的“草地”、攀登建设社会主义现代化强国的“雪山”,更要实现中华民族伟大复兴,通过加强文明交流互鉴,构建人类命运共同体,开创人类文明的新纪元。在此语境下,认识和发现“文明演进惯性定律”意义极为重大,这种定律预断了新的大智慧文明必然在美洲以外的大陆兴起;但也告诫我们,只有调动一切内外之力打破固有文明的强大惯性,才能在固有文明的产床上诞生新文明。 纵观文明长河
说到智能化设备,首先想到的是机器人与数控加工中心。至于二者,均是工业4.0时代的重要加工媒介和工具,是支撑工业智能化时代的重要组成设备。但是二者的具体区别到底在什么地方尼?
刚性机械臂建模方法已经可以有效地求解出机械臂各部分之间的耦合情况,但是对于柔性机械臂的动力学建模其侧重点在于基于刚性机械臂建模方法的基础上如何有效的处理机械臂关节柔性以及臂杆柔性的问题。由于机械臂的截面相对于其长度而言很小,可以将柔性杆作为Euler-Bernouli梁,柔性机械臂可以视为一个具有无限自由度的连续系统。相对于刚性机械臂杆件之间的耦合,柔性机械臂还需要考虑关节的柔性以及臂杆弹性变形的耦合。因而,柔性机械臂的运动方程具有高度非线性。
来自普林斯顿、DeepMind 等机构的研究人员提出了一种解决方案:结合深度学习和符号回归实现这一目标。
机器人的研究和商业化是最近几十年的热点,也诞生了不少成功的商业产品和优秀的机器人公司。机器人的研发水平是一个国家科技水平的具体体现。机器人的研究设计知识较多,且机器人的概念广义上包含比较多。一般认为机器人属于机械工程下的二级学科机械电子工程的一个研究方向。但是广义上的机器人涉及到材料、电气系统以及计算机技术。而本文所述的机器人的研究主要是涉及机械电子工程中的机器人方向,且更加强调机器人的本体涉及与控制。
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