Abstract
近年來由於機械手的運動速度大為提高，其靈敏性與定位精確性也普遍受到重視。因此，撓性機械手的控制與動態分析是目前研究此類題目的兩個重要方向。本篇即著眼於後者，採用混合變分定理，將一包含與機械手系統所有相關能量項目的泛函數作一次變分以建立其運動方程式。有限單元法（F.E.M.）首先用來解決系統的動態反應，但此一傳統的解決往往不易在設計階段分析大型或複雜系統的各個元件在組合後的動態特性。本篇的另一解法即針對上述缺點而作有效改善，因此，模態綜合法（C.M.S.）將是末來機械手研究發展的重要方法之一。此法之特點在於分析時，系統之可分離性及可縮減性。前有助於系統各個元件的獨立設計工作，後者則可使系統的計算機時間能有效地減少。各個機械手臂之假設均採用Timoshenko樑，以取代在四連桿機構中最通用的Euler-B-ernoulli樑，此一假設適合粗短之斷面形狀，樑之轉動慣性及剪力效應均力以考慮。由於機械各個連桿間的接頭往往是系統變形量的最大來源，因此本文予以獨立分析。C.M.S.法可將接頭的動態特性（由實驗而得知）與整個系統有效地接合，並維持良好的精確性。