自绝缘仿生柔性并联关节的设计与控制

发布时间：2020-12-22 01:05

　　当前带电作业主要依赖人工手段,难以有效保障带电作业人员的人身安全、提高作业效率。通过采用带电作业机器人代替人工手段开展带电作业任务可有效防止人身伤亡事故的发生并且能够提高带电作业效率。传统的带电作业机器人由于采用内嵌电机或液压的串联驱动方式,使得带电作业机器人具有自重大和绝缘成本高的缺点。由解剖学和生物运动学可知,人类臂膀的生物运动是由骨骼作为支撑、肌肉进行驱动实现的;灵活的肩关节和腕关节是并联驱动的方式。鉴于此,本课题面向带电作业的应用,通过仿生人类臂膀,尝试研究一种包含肩关节、肘关节和腕关节的自绝缘仿生机器人臂。通过绳索远程驱动模拟人的肌肉驱动,将驱动电机等导电单元从机器人臂中分离出来,机器人臂本体采用绝缘材料进行设计和构造,从而保证仿生机器人臂自身具有绝缘特性。自绝缘仿生机器人臂是一个包含腕关节机构、肘关节机构和肩关节机构的复杂多体系统,但其最关键的组成部分是各个仿生关节。由于人类手臂肘关节可以等效为1个自由度（1-DOF）的旋转运动,该关节自由度可通过一个2根绳索驱动的转动关节机构模拟,研究机理较为简单,故不予考虑。人类手臂的腕关节和肩关节可等效为3-DOF旋转运动,均可以通过... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：156 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

平移工作空间(r＝π/8,a=b＝0.05m)

平移工作空间(r＝π/8,a=0.03m,b=0.08m)

平移工作空间(r＝π/8,a=0.08m,b=0.03m)


本文编号：2930849