中国机械工程
中國機械工程
중국궤계공정
CHINA MECHANICAl ENGINEERING
2014年
7期
900-905
,共6页
何福本%梁延德%孙捷夫%郭超
何福本%樑延德%孫捷伕%郭超
하복본%량연덕%손첩부%곽초
仿生机构%机器人%串联弹性驱动器%肌肉-肌腱%刚度控制
倣生機構%機器人%串聯彈性驅動器%肌肉-肌腱%剛度控製
방생궤구%궤기인%천련탄성구동기%기육-기건%강도공제
bio-mechanism%robot%series elastic actuator(SEA)%muscle-tendon%stiffness control
为了实现机器人的拟人运动,提高其对外部环境的适应性,基于串联弹性驱动器(SEA)驱动形式提出一种仿肌弹性驱动的机器人转动关节,以实现机器人在受迫振动或受冲击下的柔顺自调整运动.该关节机构参考人体肌肉-肌腱组织的Hill-type模型,采用具有对抗形式的主动弹性驱动和被动弹性牵制的设计方案,模拟肌肉收缩运动和功能,产生牵拉力以驱动机器人的关节.通过对该弹性驱动关节进行建模分析,得到其动力学描述方程,结合多次仿真测试中获得的系统运动特性曲线,在掌握其运动规律的基础上完成了其动力学性能评估.此外,针对关节机构具有的强弹性、低刚度特点,提出一种基于虚拟刚度补偿的控制方法,并应用在具有仿肌弹性驱动关节的二自由度机器臂上,实验结果表明其可行、有效.
為瞭實現機器人的擬人運動,提高其對外部環境的適應性,基于串聯彈性驅動器(SEA)驅動形式提齣一種倣肌彈性驅動的機器人轉動關節,以實現機器人在受迫振動或受遲擊下的柔順自調整運動.該關節機構參攷人體肌肉-肌腱組織的Hill-type模型,採用具有對抗形式的主動彈性驅動和被動彈性牽製的設計方案,模擬肌肉收縮運動和功能,產生牽拉力以驅動機器人的關節.通過對該彈性驅動關節進行建模分析,得到其動力學描述方程,結閤多次倣真測試中穫得的繫統運動特性麯線,在掌握其運動規律的基礎上完成瞭其動力學性能評估.此外,針對關節機構具有的彊彈性、低剛度特點,提齣一種基于虛擬剛度補償的控製方法,併應用在具有倣肌彈性驅動關節的二自由度機器臂上,實驗結果錶明其可行、有效.
위료실현궤기인적의인운동,제고기대외부배경적괄응성,기우천련탄성구동기(SEA)구동형식제출일충방기탄성구동적궤기인전동관절,이실현궤기인재수박진동혹수충격하적유순자조정운동.해관절궤구삼고인체기육-기건조직적Hill-type모형,채용구유대항형식적주동탄성구동화피동탄성견제적설계방안,모의기육수축운동화공능,산생견랍력이구동궤기인적관절.통과대해탄성구동관절진행건모분석,득도기동역학묘술방정,결합다차방진측시중획득적계통운동특성곡선,재장악기운동규률적기출상완성료기동역학성능평고.차외,침대관절궤구구유적강탄성、저강도특점,제출일충기우허의강도보상적공제방법,병응용재구유방기탄성구동관절적이자유도궤기비상,실험결과표명기가행、유효.
