PPT- 机构拓扑学(1-4)-11-07.pdf

机器人机构拓扑结构学 第1章:绪 论 杨廷力 中国石化金陵石化公司 2011.07. 1 1.1 现代机械系统 (1) 现代机械系统 ▲ 信息化机械系统 ▲ 电气化机械系统 ▲ 蒸气化机械系统 Fig.1-1 现代机械系统 ■ 机器人是现代机械系统的典型代表,一般由机构、驱动、控制、信 息采集与处理等子系统组成,呈多学科交叉与融合. ■ 机器人机构是机器人的骨架与执行器,是实现各种运动,完成各种 种指定任务的主体. ■ 机器人机构创新是机器人创新的核心问题之一. ■ 机器人机构的拓扑创新对机构原始创新具有决定性作用. 2 1.1 现代机械系统 (2)现代机构的特点 ■ 传统机构 DOF 1,不变输入. 传统机构 ■ 现代机构 传统机构 多自由度机构 ● DOF＞＝2,可变输入 多自由度机构 可变拓扑结构 ● 自重构性 可变运动学参数 自重构机构 可变动力学参数 ● 可控性 ● 刚性机构 柔顺机构 3 1.2 现代机构学 (1) 构建现代机构学 ▲ 蒸气化机械系统 ▲ 德国学派(19世纪下半叶) ▲ 电气化机械系统 ▲ 俄国学派(20 世纪上半叶) ▲信息化机械系统 ▲ 美国学派(20 世纪下半叶) ■现代机构学: ▲ 现代机构拓扑结构学 ▲ 机构学的新理论体系 ●拓扑结构创新设计 (发明新机构) 提供系统理论 ■ 为机构 ● 运动学创新设计 与实用方法 ● 动力学创新设计 什么是机构拓扑结构学 ? ? 4 1.2 现代机构学 (2) 机构学理论的核心基本方程 ● 拓扑学基本方程 ● 运动学基本方程