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随着机器人技术和航空航天技术的不断进步,机器人系统朝着高速、轻型、低能耗的方向发展。柔性机械臂由于具有质量轻、惯性小和能耗低等优点成为当前研究的热点。柔性机器人的动力学建模及控制器设计是机器人研究领域的前沿课题。本文以混凝土泵车为分析对象,设计了一个3自由度柔性臂实验系统。通过柔性臂的可视化建模,并且利用仿真软件研究柔性臂的动力学问题。主要内容如下:(1)设计一个3自由度柔性臂实验平台,模仿混凝土泵车的工作过程。并且选择了合适的电机和减速箱,并精确计算设计相关连接件。(2)用Solidworks2007对实验平台进行三维实体建模,并把模型导入ANSYS进行静力学分析,理论上验证所设计零件的可靠性,进而对实验平台进行优化设计。(3)设计基于PMAC运动控制卡的开放式机器人控制系统,并将其应用于柔性臂的控制;(4)建立3自由度柔性臂的动力学模型,并利用ANSYS与ADAMS联合对其动力学模型进行了仿真;该系统及其实验平台的完成,可以模拟混凝土泵车的结构、工作原理和工作过程,并可进行柔性臂的动力学建模方法以及新的控制策略的研究。