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机器人学基础第四章机器人动力学中南大学蔡自兴,谢斌zxcai,2010FundamentalsofRobotics1
Contents?IntroductiontoDynamics?RigidBodyDynamics?LagrangianFormulation?Newton-EulerFormulation?ArticulatedMulti-BodyDynamicsCh.4ManipulatorDynamics2
Ch.4ManipulatorDynamics?IntroductionManipulatorDynamicsconsiderstheforcesrequiredtocausedesiredmotion.Consideringtheequationsofmotionarisesfromtorquesappliedbytheactuators,orfromexternalforcesappliedtothemanipulator.Ch.4ManipulatorDynamics3
Ch.4ManipulatorDynamicsTwomethodsforformulatingdynamicsmodel:?–Newton-Eulerdynamicformulation?Newtonsequationalongwithitsrotationalanalog,Eulersequation,describehowforces,inertias,andaccelerationsrelateforrigidbodies,isaforcebalanceapproachtodynamics.–Lagrangiandynamicformulation?Lagrangianformulationisanenergy-basedapproachtodynamics.Ch.4ManipulatorDynamics4
Ch.4ManipulatorDynamics??Therearetwoproblemsrelatedtothedynamicsofamanipulatorthatwewishtosolve.ForwardDynamics:givenatorquevector,Τ,calculatetheresultingmotionofthemanipulator,.Thisisusefulforsimulatingthemanipulator.?InverseDynamics:givenatrajectorypoint,findtherequiredvectorofjointtorques,Τ.Thisformulationofdynamicsisusefulfortheproblemofcontrollingthemanipulator.,Ch.4ManipulatorDynamics5
Contents?IntroductiontoDynamics?RigidBodyDynamics?LagrangianFormulation?Newton-EulerFormulation?ArticulatedMulti-BodyDynamicsCh.4ManipulatorDynamics6
4.1DynamicsofaRigidBody刚体动力学?LangrangianFunctionLisdefinedas:KineticEnergyPotentialEnergy?DynamicEquationofthesystem(LangrangianEquation):whereqisthegeneralizedcoordinates,irepresentcorrespondingvelocity,Fstandforicorrespondingtorqueorforceontheithcoordinate.4.1DynamicsofaRigidBody7
4.1DynamicsofaRigidBody4.1.1KineticandPotentialEnergyofaRigidBody图4.1一般物体的动能与位能4.1DynamicsofaRigidBody8
4.1.1KineticandPotentialEnerg
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