Computer-assisted study of the dynamic behavior of a manipulator arm

This article analyzes a numerical solution to solve the differential equations that describe the dynamic behavior of a multibody system. Mechanics suffer from high experimental costs, in some circumstances, sometimes the engineer is unable to test a model, for example in aerospace engineering, it’s hard to create the conditions under the prototype has to evolve. Simulation tools are essential and have become a competitive engineering system. The dynamic of mechanical systems play a fundamental role in establishing a relationship between the causes and the resulting reactions. In this article, we presented Lagrange’s method to establish the differential equations that describe dynamic behaviors of a multibody system, to applying them to the manipulator arm. Analytical resolution by classical methods proves difficult, numerical methods are essential; furthermore, calculation of one iteration by numerical methods can take several hours manually; the use of simulation software is essential. In this article, we have exploited Easydy software who uses the numerical method Newmark.

Le présent article a pour objectif d’analyser une solution numérique pour résoudre les équations différentielles qui décrivent le comportement dynamique d’un système multicorps. La mécanique souffre des coûts expérimentaux élevés, dans certaines circonstance, il arrive que l’ingénieure soit dans l’incapacité de tester un modèle, par exemple dans l’ingénierie aérospatiale, il est difficile de créer les conditions dans lesquelles le prototype doit évoluer. Les outils de simulation sont incontournables et sont devenus un système d’ingénierie concurrentielle. La dynamique des systèmes mécaniques joue un rôle fondamental dans l’établissement d’une relation entre les causes et les réactions qui en résultent. Dans cet article, nous avons présenté la méthode de Lagrange pour établir les équations différentielles qui décrivent les comportements dynamiques d’un système multicorps, en les appliquant au bras manipulateur. La résolution analytique par les méthodes classiques s’avère ardue, les méthodes numériques sont incontournables ; par ailleurs, le calcul d’une itération par les méthodes numériques peut prendre plusieurs heures manuellement, l’utilisation de logiciel de simulation est indispensable. Dans ce présent article, nous avons exploité le programme EasyDyn qui utilise la méthode numérique de Newmark.

Manipulator arm Easydy Newmark matrix of homogeneous transformation

Bras manipulateur Easydyn Newmark matrice de transformation homogène