實際動力學計算中,機械臂的轉動慣量怎麼獲得?

理論上是用質心做空間上的積分,但實際應用中機械臂的密度不是均勻的,下面的公式似乎應用不了。我也參考過一些現有的機械臂,轉動慣量許多都是已知的。

請問做過動力學的前輩們,動力學計算時的轉動慣量是可以通過計算獲得的嗎?還是只能通過慣性擺等設備測量而得?


這本質上是機器人系統辨識的問題,目前一般有四種方法,參考文獻《機器人動力學參數辨識方法的研究》。

從我看到的文獻結果,和其他人的一些經驗,通過3維建模軟體導出機械臂各個慣量,是好用方便準確都不錯的方案。


正向設計, 那麼就是在建模軟體中進行. 其中比較難獲得的有電路板, 纜線的重量分布. 用大致形狀,一般誤差不大, 但是對於鋁合金外殼, 或碳纖維外殼, 同時採用驅動模塊內置(很少)

即使是正向設計, 電機和減速機往往是供應商提供, 直接向他們要, 或者然後建模成為一個點質量(更好的辦法是等效密度的圓柱體)

反向設計, 就是測量了, 用扭矩來掄, 測量加速度.


設計結構件的時候一般都是直接在三維CAD軟體里(ProE, UG,...)做的,設計好了,三維模型也就有了,指定材料以後軟體會自動計算質量,質心,轉動慣量等等參數, 演算法其實就是積分。除非你的鑄造加工工藝非常非常差,通常軟體的計算都是準確的。


理論上慣量是通過模型的測量得出的,現在一般三維建模軟體都有這個功能。如果要做實物的動力學控制一般先做慣量辨識。


我都是用solidworks


三維軟體基本都有測量慣性參數的功能,測量結果一般就可以直接用了,如果要提高精度,就要進行動力學參數標定。


這個問題可以百度的…… 例如百度搜索 軟體名(比如soildworks)加測量慣量 軟體名取決於你用的建模軟體


推薦閱讀:

【演講PPT乾貨】發那科一家公司的凈利潤比中國40家機器人上市公司還多
機器人與人類的和諧之道在哪裡?搞工業的朋友們怎麼看。
東京大學驚現一群3D列印仿生機器人,逼真到令人恐懼
「阿爾法狗」橫掃棋壇後,「炒股狗」正欲挑戰人類交易大神!
協作機器人和傳統工業機器人構造上有什麼區別?

TAG:機器人 | 動力學 | 工業機器人 |