机械臂刚柔耦合建模

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机械臂在汽车制造、电子组装等工业场景中需完成高精度作业（如焊接、抓取），以及在高速运动中保持末端执行器稳定性，传统刚性模型无法准确模拟柔性部件的动态变形，需要引入柔性体模型，以描述机械臂的刚柔耦合运动。

原理概述

该模型采用多体系统模型库、柔性体模型库对机械臂进行刚柔耦合分析，验证大空间刚柔耦合机器人（如航天作业臂）模型，预测机械臂在高速运动中的振动和形变，提升轨迹规划精度。

机械臂刚柔耦合建模

完整的 Modelica 模型如下图所示：

模型结构中所有组件来自于以下模型库：

模型库名称	描述
Modelica 标准库	提供基础 Modelica 模型和函数
TYMultibody 多体系统模型库	用于多体动力学建模
TYMechanics 基础机械模型库	用于一维基础机械元件建模
TYFlexBody 柔性体模型库	用于小变形柔性体建模

仿真结果分析

选择模型，单击仿真，待仿真结束后，仿真结果和机器臂运动结果如下图所示。

• 柔性体变形结果

• 机械臂运行轨迹

通过仿真结果可以看出，刚柔耦合机械臂模型可以更详细的分析机械臂的变形，更准确的模拟机械臂的动态工况。