Analiza comportarii dinamice a structurilor articulate deschise

1. Importanta studiului comportarii dinamice a robotilor si manipulatorilor

Modelele geometrice, cinematice si dinamice se folosesc pentru :

- analiza caracteristicilor structurale, a dimensiunilor geometrice, a distributiei de mase, a alegerii puterii sistemelor de actionare, a simularii comportarii dinamice, etc.

Studiul si modelarea comportarii dinamice sunt necesare pentru:

obtinerea unor elemente si servosisteme de comanda si actionare optime scopului propus, respectiv: o anumita precizie, promptitudine, stabilitate la vibratii, etc.;

determinarea si alegerea motoarelor de actionare;

studiul si optimizarea constructiei cinematice modulare prin utilizarea criteriului interschimbabilitatii modulare;

rezolvarea problemei dinamice directe si inverse.

2. Analiza comportarii dinamice structurilor articulate deschise

Modelul dinamic al unei structuri de manipulare = ecuatiile de miscare ale sistemului mecanic, format de corpurile structurii, sub actiunea fortelor exterioare.

Modelul dinamic complet permite:

studiul si stimularea comportarii manipulatorului;

studiul comparativ al diversilor termeni constitutivi, in vederea obtinerii unui model simplificat;

efectuarea sintezei comenzii miscarii structurii mecanice de manipulare;

stabilirea torsorului forta - moment in scopul alegerii corespunzatoare a elementelor de actionare.

Metodele de modelare utilizate pe scara larga se bazeaza pe formalismele Newton-Euler., Lagrange ,Hamilton, Gibbs-Appell

`Ecuatiile Lagrange de speta a-II-a utilizate au forma:

(4.1)

unde,

L- diferenta intre energia cinetica potentiala a mecanismului si energia sa potentiala, in ipoteza miscarii simultane;

W - lucrul mecanic virtual al structurii de manipulare in ipoteza miscarii simultane;

q_i - coordonata generalizata de pozitie;

coordonata generalizata de viteza;

Q_i - torsorul forta - moment;