一种应用于柔性机械手的新型阻尼器的特性分析.pdfVIP

2012年 9月 机床与液压 Sep．2012 第40卷第 17期 MACHINETOOL HYDRAULICS Vo1．40No．17 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．17．017 一 种应用于柔性机械手的新型阻尼器的特性分析 朱德帅 ，朱龙英 ，王鹏 (1．江苏大学机械工程学院，江苏镇江212013；2．盐城工学院机械工程学院，江苏盐城224003) 摘要：根据液体阻尼器的优点与柔性机械手的自身特点设计一种新型的阻尼器。从挤压油膜理论出发，分析含阻尼器 的梁的振动特性，建立数学模型；基于有限元法，研究各个参数对阻尼器特性影响的大小 ，得出对整体性能影响较大的因 素。通过算例分析，验证了阻尼器的有效性，也表明上述分析的合理性，并得出合理的油膜厚度是阻尼器获得良好性能的 关键性因素的结论。 关键词 ：阻尼器；挤压油膜；油膜厚度 中图分类号：TH113 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2012)17—056—4 PerformanceAnalysisforaNew DamperAppliedinFlexibleManipulators ZHU Deshuai，ZHU Longying ，WANG Peng (1．SchoolofMechanicalEngineering，JiangsuUniversity，ZhenjiangJiangsu212013，China； 2．SchoolofMechanicalEngineering，YanchengInstituteofTechnology，YanchengJiangsu224003，China) Abstract：A newdamperwasdesignedfrom thepointwhichcombinedwithhteadvantageofliquiddamperandtheinherentchar- acteristicsofflexiblemanipulators．Foronething，themathematicalmodelwasderivedbynaalyzinghtevibrationofabeam withthe damperfrom thesqueezefilm hteory．Foranotherthing，theinfluenceofvariousparameters onhtedma perchraacteristicswasdis- cussedtogetsomeparameterswhichimpactlragelyonhteoverallperformance．Finally，theeffectivenessofthedamperandthecon— sistencyoftheabovediscussionwereverifiedhtroughhteanalysisofthecase．Athtesametime，theconclusionabouthteappropriate oilthicknessisthekeyfactorwhichmakesgoodperfomr ancewasderived． Keywords：Dma per；Suqeezeflim ；Oiltl1ickness 目前 ，柔性机械手主要采用主动控制的方法来进 法向运动，阻尼液体从而产生阻碍相对运动的动压， 行振动抑制。从 目前的研究状况看，在柔性机械手的 也就是所谓挤压油膜效应。阻尼器就是基于上述的工 振动抑制方面已经取得不少的成果，一方面表现在通 作原理而设计。 过压电陶瓷来抑制残余振动，另一方面则表现在通过 设计各种控制器来实现振动抑制。但是，目前采用的 主动抑制方法存在成本高、稳定性不高、不容易实现 等缺点，而液体阻尼器具有结构简单 、制造容易、减 振效果明显等优点，在许多领域都有着广泛的应用。 为此，结合液体阻尼器的优点和柔性机械手的自身特 点，提出一种新型的阻尼器应用于柔性机械手。该阻 图 1 阻尼器 的不意 图 尼器主要利