| 均质圆球在回转曲面上的纯滚动运动 |
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| 引用本文： | 王睿垠,袁威,冯放,金长江,刘勇.均质圆球在回转曲面上的纯滚动运动[J].高师理科学刊,2023(8):57-63+74. |
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| 作者姓名： | 王睿垠 袁威 冯放 金长江 刘勇 |
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| 作者单位： | 1. 东北农业大学文理学院;2. 东北农业大学工程学院 |
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| 基金项目： | 黑龙江省高等教育教学改革项目（SJGY20200065）； |
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| 摘 要： | 为了解回转曲面上圆球滚动的运动学和力学特性，以便应用于机器人控制、运动仿真等领域，研究了在回转曲面上纯滚动均匀圆球的运动．对于非完整约束系统，改变切空间坐标框架写出的Euler-Lagrange方程称为Boltzmann-Hamel方程．利用约束特性，采用Boltzmann-Hamel方程，推导出了回转曲面上滚动球体的运动方程．更改运动方程的参数，可以给出滚动球体在圆柱等特殊回转曲面上的运动方程．当回转曲面为圆柱面时，求出了运动方程的解析解．最后通过数值模拟方程的解，给出了均质球在圆柱曲面上的运动轨迹．本文的方程可以适用于任何回转曲面上圆球的纯滚动，为相关工程领域的研究提供理论依据．
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| 关 键 词： | Euler-Lagrange方程 Boltzmann-Hamel方程 非完整约束 回转曲面 |
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