欠约束多机协调吊运系统工作空间和运动稳定性分析

来源：振动与冲击杂志2017年第16期北京时间：

作者：王砚麟，赵志刚，苏程，李劲松，季钢

单位：1. 兰州交通大学 机电工程学院， 兰州 730070；2. 上海交通大学 机械与动力工程学院， 上海 200030

摘要：主要针对多机器人协调吊运系统的工作空间和运动稳定性进行分析，首先根据吊运系统驱动配置情况将系统分为三类；其次应用牛顿欧拉方程建立了系统的广义动力学模型；随后，采用虚拟柔索法给出了该欠约束系统力旋量封闭的解决方案，并对系统工作空间进行了分析，依据广义逆矩阵理论给出了系统满足运动要求时柔索拉力的最优解；紧接着，根据克拉索夫斯基法给出了吊运系统的运动稳定性判据；最后根据实例参数，对三类系统的工作空间进行了数值仿真分析，并应用方阵特征值分解法对工作空间中所有点的稳定性进行了计算，结果表明，三类系统在各自工作空间内均是稳定的，并获得了三类系统的稳定程度关系，研究结果为后续优化系统运动轨迹规划和防摆控制打下基础。<br>

关键词：吊运系统；多机器人系统；广义动力学模型；工作空间；稳定性分析