机械臂动力学。牛顿-欧拉和拉格朗日解法
机械臂动力学概论“，
动力学是对力的研究，而机械臂动力学是对与机械臂相关的力的研究。为了使机械臂执行一项任务，它的成员和关节必须移动。要移动某物，我们需要用力。要以特定的方式移动物体，力和力矩必须以特定的方式施加才能得到想要的轨迹。
在机械臂动力学中，我们研究施加在机械臂上的力。为了执行特定的任务，机械手从静止加速到开始运动，然后末端执行器可能需要以恒定的速度移动，然后减速使其在所需的点上静止。这种运动需要执行器根据所需的轨迹改变关节处的扭矩。
在机械臂动力学中，我们的任务是求出力矩执行器在机械臂关节处产生的力矩。力矩变化的作用取决于机械手所遵循的轨迹、连杆的质量、连杆关节中的摩擦以及末端执行器载荷施加的力。
待解决问题
机械臂的动力学分析有两类问题需要解决。
- 给出了随位置、速度和加速度变化的轨迹，并求出了机械手关节沿期望轨迹运动所需的力矩。
- 给出了力矩的变化量，并求出了机械手的运动。它可能包括位置，速度和加速度。
这里的位置，速度和加速度也表示各自的角度量。
运动动力学方程
动力学运动方程将机械臂各连杆的位置、速度和加速度与施加在各连杆上的力联系起来。由于机械臂的连杆是三维物体，其动力学分析需要考虑其运动方向、角速度和角加速度。为了考虑连杆质量分布的影响，分析中使用了连杆的惯性张量。
导出机械臂的运动动力学方程有两种方法
牛顿-欧拉方法
在动力分析中，我们得到了加速度，线性的和角的，我们必须找到所需的力或扭矩。牛顿方程用质量分布和加速度来计算力，欧拉方程用角量来计算力。在这种方法中，我们从一个连杆开始，一个接一个地移动到另一个连杆，转换加速度，然后通过相同的寻径力和扭矩从一个连杆返回到另一个连杆。
拉格朗日方法
拉格朗日方法是以能量为基础的。在这种方法中，我们定义了一个称为拉格朗日量的量。拉格朗日是机械手的动能减去势能。该拉格朗日量用于推导机械臂运动的动力学方程。所得方程与牛顿-欧拉法所得方程相同。
机械臂运动动力学方程的一个重要应用是机械臂的仿真。方程被重新表述，以给出位置、速度和加速度作为执行器扭矩的函数。由此我们可以模拟机械手在给定力矩作用下的运动方式。
这篇文章是系列文章的一部分:机械机械手的力学
机器人技术也许是人们渴望合成这样的机器的结果，这些机器可以像人类一样执行任务，甚至超越人类，也就是说，执行人类不能做的任务，而且在某种程度上比人类做得更好。本系列向您介绍机械机械手的力学。