一种冗余驱动协调机构的偏载稳定性分析.pdf

第48卷第1期 机械工程学报 V01．48NO．1 2012年1月 Jan． 2012 JOURNALOFMECH_ANICALENGINEERING DoI：10．3901／JME．2012．01．007 一种冗余驱动协调机构的偏载稳定性分析水， 孙卫东1王皓1，2赵勇1 (1．上海交通大学上海市数字化汽车车身工程重点实验室上海200240： 2．上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240) 摘要：针对冗余重载驱动器存在偏载的问题，提出一种具备偏载自协调的冗余驱动机构设计方案。根据机构几何约束关系， 建立该机构的位置约束方程及速度、加速度关系式，运用虚功形式的动力学普遍方程，建立该机构的动力学模型。在此基础 上，运用拉格朗日定理和李雅普诺夫稳定性理论，对该机构的偏载稳定性进行分析，得出了该机构稳定性与协调杆结构弯曲 角之间的关系。基于所建立的动力学模型，运用相平面法，及对驱动器偏载率进行分析，分析了某一具体机构实例的偏载稳 定性，分析结果验证了理论结果的正确性。研究结果表明，在协调杆结构弯曲角大于180。的条件下，当受扰动产生偏载时， 该机构可以通过自动调节，保持其运动稳定性，且具有回复到匀载状态的趋势。 关键词：冗余驱动运动稳定性偏载 中图分类号：TP242 ofa Mechanismwith StabilityAnalysisRedundantlyActuating Mechanism． Coordinating SUN WANGHa01’2ZHAO Weidon91 Yon91 of Jiao 200240； (1．KeyLaboratoryShanghaiDigitalAuto_body，ShanghaiTongUniversity,Shanghai 2．State and Jiao ofMechanical KeyLaboratory SystemVibration，ShanghaiTongUniversity, Shanghai200240) at ofthe mechanismcaused the ofmotion unevgn schemeof Abstract：Aimingproblem stabilityredundantlyactuating by load，one the mechanismis andaccelerationareestablishedonthebasisof redundantlyactuating proposed．Theposition，velocity equations the modelisestablishedbasedonthe ofvirtual ofthis constraints，and work．Then，the geometric dynamical principle stability mechanismis u