绳驱动机器人的解耦分析和位置控制仿真

摘要：

为提高机器人的负载能力,基于几何分析和螺旋理论的基本原理,对绳驱动拟人臂机器人的构型设计、钢绳传动方式和运动学控制问题进行了深入的分析.首先针对绳驱动走线方式的多样性选择,设计了一种具有肘、腕关节耦合和肩、肘关节耦合的绳驱动传动机构;然后以肩、肘、腕7-DOF关节为中间媒介对机器人末端和驱动钢绳间的运动学关系进行了分析,即先考虑机器人末端位姿和各关节角度之间的关系,再研究各关节角度和其相应的驱动钢绳绳长之间的关系,从而得到绳驱动机器人的运动学解;最后进行了仿真研究.仿真结果显示机器人的关节角度和绳长变化曲线十分平滑,末端的实际轨迹跟踪理想轨迹的误差非常微小,说明建议的算法正确,绳驱动机器人运行理想,可以有效克服常规机器人自重过大带来的负面影响.

关键词：绳驱动、拟人臂、机器人、运动学、并联机构

所属期刊栏目：33

分类号：TP242(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2007-04-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：94-99