"工业机器人静力学及动力学分析"
本章将介绍工业机器人静力学和动力学问题，讨论工业机器人的速度雅可比矩阵、静力学问题和动力学问题，并探讨工业机器人动力学模型的应用和简化求解过程。
工业机器人的静力学问题是指分析手部上的作用力与各关节“锁定用”力之间的平衡关系，以求出各关节的“锁定用”力或手部的输出力。工业机器人的静力学任务是根据外界环境在手部上的作用力，求出各关节的“锁定用”力，并根据已知的关节驱动力求解出手部的输出力。
工业机器人的动力学问题是指研究工业机器人系统的运动参数，包括关节位移、速度和加速度。工业机器人的动力学问题可以分为两类：动力学正问题和动力学逆问题。动力学正问题是指已知关节的驱动力，求工业机器人系统相应的运动参数，而动力学逆问题是指已知运动轨迹点上的关节位移、速度和加速度，求出相应的关节力矩。
工业机器人的动力学模型可以应用于工业机器人的设计和离线编程。在设计中，需要根据连杆质量、运动学和动力学参数、传动机构特征和负载大小进行动态仿真，对其性能进行分析，从而决定工业机器人的结构参数和传动方案。在离线编程时，需要进行路径控制仿真和动态模型的仿真，以估计工业机器人高速运动引起的动载荷和路径偏差。
然而，工业机器人的动力学问题的求解比较困难，需要较长的运算时间。因此，简化求解过程，最大限度地减少工业机器人动力学在线计算的时间是一个受到关注的研究课题。
在工业机器人的速度分析中，雅可比矩阵是一个重要的概念。雅可比矩阵是一个多元函数的偏导矩阵，反映了关节空间微小运动与手部作业空间微小位移之间的关系。在工业机器人的速度分析和静力学分析中，都将遇到类似的矩阵，我们称之为工业机器人雅可比矩阵。
通过对二自由度平面关节型工业机器人的速度雅可比矩阵的分析，我们可以看到，雅可比矩阵的值是关节变量的函数。这种关系对于工业机器人的速度分析和静力学分析非常重要。
本章讨论了工业机器人的静力学和动力学问题，探讨了工业机器人动力学模型的应用和简化求解过程，并分析了工业机器人的速度雅可比矩阵的重要性。
