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面向柔性机器人的串联式变刚度驱动器设计

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  • 【题名】:面向柔性机器人的串联式变刚度驱动器设计
  • 【年份】:2019
  • 【作者】:孙剑韬,周江琛,郭朝,肖晓晖
  • 【关键词】:柔性机器人  变刚度驱动器  变力臂杠杆原理  对称式刚度调节机构  阿基米德螺线凸轮槽机构
  • 【摘要】:为了提高柔性机器人的动力学性能,设计了一种基于变支点杠杆原理的旋转式串联变刚度驱动器.设计中心对称式刚度调节机构,降低了驱动器内部的摩擦力;通过双层轨道设计,克服了支点与其他受力点间的几何约束,实现零到无穷大的刚度变化范围;引入对称式阿基米德螺线凸轮槽机构保证了两个支点同步运动.在此基础上,建立驱动器动力学模型,设计积分比例(PD)控制器并对驱动器的性能进行了评估.实验结果表明:在-100°~100°运动范围内,驱动器的位置跟踪误差均方根值为0.25°;在10~110 N·m/rad刚度调节范围内,刚度跟踪误差均方根值为0.55 N·m/rad.
  • 【期刊名】:华中科技大学学报(自然科学版)
  • 【分类号】:TP242
  • 【期号】:第1期
  • 【资金项目】:国家自然科学基金资助项目(51675385);国家自然科学基金青年基金资助项目(51605339);湖北省自然科学基金面上资助项目(2017CFB496);江苏省自然科学基金青年基金资助项目(BK20150385)
  • 【作者简介】:孙剑韬(1989-),男,博士研究生,E-mail:jiantao@whu.edu.com.
  • 【作者单位】:武汉大学动力与机械学院
  • 【页码】:7-12
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