仿生咀嚼机器人弹性颞下颌关节设计与性能分析

发布时间：2023-02-18 14:18

　　咀嚼机器人在义齿材料测试和下颌康复训练领域具有广阔的应用前景,而颞下颌关节的机构型式是影响咀嚼机器人性能表现的重要因素。鉴于目前弹性元件已在仿生机器人领域得到广泛应用,因此本文在点接触高副的基础上采用弹性元件模拟颞下颌关节内关节盘缓冲振荡的生物力学特点,形成弹性颞下颌关节机构型式;然后,本文探讨了弹性颞下颌关节对咀嚼机器人在自由度、运动学与动力学等方面的影响,根据关节面几何约束对颞下颌关节的位置与速度进行运动学分析,并进行基于拉格朗日方程的动力学分析;最后,使用响应面法对弹性元件预载荷以及刚度取值的影响进行分析。本文结果表明,弹性颞下颌关节能够有效保证关节的灵活运动与稳定受力。综上,本文所提出的弹性颞下颌关节机构方案进一步提升了咀嚼机器人仿生性,也为粘弹性关节盘的仿生设计提供了新思路。

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
引言
1 引入弹性颞下颌关节的咀嚼机器人机构
    1.1 颞下颌关节的仿生设计
    1.2 咀嚼机器人机构分析
2 弹性颞下颌关节运动学分析
    2.1 坐标系与咀嚼轨迹定义
    2.2 运动学分析
        2.2.1 位置分析
        2.2.2 速度分析
3 弹性颞下颌关节动力学分析
    3.1 动能和势能的计算
        3.1.1 仿生下颌动能和势能
        3.1.2 弹性元件势能
        3.1.3 6条驱动支链动能和势能
    3.2 广义力的计算
        3.2.1 驱动力广义力
        3.2.2 咬合力广义力
4 弹性颞下颌关节参数分析
5 结论



本文编号：3745128