摘要：为了增加机器人肩关节的工作空间和承载能力,提出一种基于三自由度正交球面并联机构的机器人肩关节。首先,采用第二类拉格朗日方程方法建立了肩关节的动力学模型,推导了肩关节的惯性矩、哥氏力-离心力和重力项的表达式。在肩关节动力学模型的基础上,建立了肩关节伺服电机峰值预估模型。其次,通过给定的动平台运动轨迹,分析了肩关节伺服电机驱动的角速度、驱动力矩的变化规律,得到了肩关节的动力学特性;并对肩关节伺服电机峰值预估模型进行了验证,得到了最大预估峰值力矩值为4.27N·m。分析结果表明,肩关节构件的驱动角速度和驱动力矩呈周期性变化。伺服电机峰值预估模型为肩关节伺服电机的选型提供了理论依据。

关键词：农业工程 机器人 动力学分析 肩关节 拉格朗日 

单位：燕山大学机械工程学院; 秦皇岛066004