新型球面并联人形机器人踝关节机构静力学性能分析

发布时间：2018-01-09 10:28

  本文关键词：新型球面并联人形机器人踝关节机构静力学性能分析　出处：《中国机械工程》2017年07期 　论文类型：期刊论文

  更多相关文章： 人形机器人 踝关节机构 静力学 变形协调方程

【摘要】：采用拆杆法建立机构的静力学平衡方程,考虑构件弹性,利用小变形叠加原理建立机构的变形协调补充方程,进而完成二自由度并联人形机器人踝关节机构的静力学分析。通过数值计算,得到在三种外载荷下构件上的各力与机构位姿的关系图。结果表明:外载荷为纯力时,支链1的受力很小,支链2的受力近似为零,而中心球面副支链的受力近似等于外载荷;外载荷为纯力矩时,三个支链的受力情况相似;外载荷为力和力矩时,支链1、支链2的受力情况与外载荷为纯力矩时的受力情况相似,中心球面副支链的受力为前两种情况的叠加。外载荷中的力成分主要由中心球面副支链承载,力矩成分由三个支链共同承载。该研究为该人形机器人踝关节机构在工程中的结构设计与应用提供了静力学参考。
[Abstract]:The statics equilibrium equation of the mechanism is established by the method of removing the bar, and the deformation coordination supplementary equation of the mechanism is established by using the principle of small deformation superposition and considering the elasticity of the member. Then the static analysis of the two-degree-of-freedom parallel humanoid robot ankle mechanism is completed and the numerical calculation is carried out. The relationship diagram between the force and the posture of the mechanism under three kinds of external loads is obtained. The results show that the force of the branch chain 1 is very small and the force of the branch chain 2 is approximately zero when the external load is pure. The force of the center spherical pair is approximately equal to the external load. When the external load is pure torque, the forces of the three branched chains are similar. When the external load is force and torque, the force situation of branch chain 1 and branch chain 2 is similar to that of pure torque. The force of the center spherical pair is the superposition of the former two cases. The force components in the external load are mainly carried by the center spherical pair branch chain. The torque component is carried by three branches together. This study provides a statics reference for the structural design and application of the humanoid robot ankle mechanism in engineering.
【作者单位】： 燕山大学机械工程学院;一重集团天津重工有限公司;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51275443)
【分类号】：TP242
【正文快照】： 0引言人形机器人是机器人技术领域最活跃的分支之一,而踝关节设计是人形机器人机械本体设计中的关键部分。ALFAYAD等[1]提出了一种用于人形机器人踝关节的新型三自由度混联机构。SELLAOUTI等[2]提出了可以作为人形机器人关节的三自由度机构和具有并联髋关节、踝关节的双足机器

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本文编号：1401062