农业工程学报
農業工程學報
농업공정학보
2012年
7期
19-26
,共8页
王志恒%杨庆华%钱少明%鲍官军%张立彬
王誌恆%楊慶華%錢少明%鮑官軍%張立彬
왕지항%양경화%전소명%포관군%장립빈
机器人%动力学模型%试验%侧摆关节%气动柔性驱动器FPA%机器人多指灵巧手
機器人%動力學模型%試驗%側襬關節%氣動柔性驅動器FPA%機器人多指靈巧手
궤기인%동역학모형%시험%측파관절%기동유성구동기FPA%궤기인다지령교수
针对目前气动关节存在的缺点,提出了采用气动柔性驱动器(flexible pneumatic actuator,FPA)直接驱动,模拟人手指侧摆运动的侧摆关节.介绍了侧摆关节的工作原理.根据热力学第一定律,结合关节的动力学方程,推导建立了关节的转角及输出力矩的动态模型,并进行了仿真分析研究了关节的动态特性；试验研究了侧摆关节的动态特性,分析了关节转角及输出力矩的实际动态响应较慢原因；采用了串联双闭环控制方法,对关节的转角及输出力矩进行了控制研究,结果表明:期望角度为15°时,关节转角闭环动态响应时间约为0.3 s,稳态相对偏差小于0.65％；期望输出力矩为188 N·mm时,闭环输出力矩动态响应约为0.3 s,稳态相对偏差小于1.5％.侧摆关节可控性高,可满足多指灵巧手关节设计要求.
針對目前氣動關節存在的缺點,提齣瞭採用氣動柔性驅動器(flexible pneumatic actuator,FPA)直接驅動,模擬人手指側襬運動的側襬關節.介紹瞭側襬關節的工作原理.根據熱力學第一定律,結閤關節的動力學方程,推導建立瞭關節的轉角及輸齣力矩的動態模型,併進行瞭倣真分析研究瞭關節的動態特性；試驗研究瞭側襬關節的動態特性,分析瞭關節轉角及輸齣力矩的實際動態響應較慢原因；採用瞭串聯雙閉環控製方法,對關節的轉角及輸齣力矩進行瞭控製研究,結果錶明:期望角度為15°時,關節轉角閉環動態響應時間約為0.3 s,穩態相對偏差小于0.65％；期望輸齣力矩為188 N·mm時,閉環輸齣力矩動態響應約為0.3 s,穩態相對偏差小于1.5％.側襬關節可控性高,可滿足多指靈巧手關節設計要求.
침대목전기동관절존재적결점,제출료채용기동유성구동기(flexible pneumatic actuator,FPA)직접구동,모의인수지측파운동적측파관절.개소료측파관절적공작원리.근거열역학제일정률,결합관절적동역학방정,추도건립료관절적전각급수출력구적동태모형,병진행료방진분석연구료관절적동태특성；시험연구료측파관절적동태특성,분석료관절전각급수출력구적실제동태향응교만원인；채용료천련쌍폐배공제방법,대관절적전각급수출력구진행료공제연구,결과표명:기망각도위15°시,관절전각폐배동태향응시간약위0.3 s,은태상대편차소우0.65％；기망수출력구위188 N·mm시,폐배수출력구동태향응약위0.3 s,은태상대편차소우1.5％.측파관절가공성고,가만족다지령교수관절설계요구.
