四自由度串联机器人用电磁作动器设计

摘要：

为了满足微型机器人应用的多样化需求并提升其可操作性,提出了一种小型化、模块化的双轴电磁作动器(EMA).首先,研究了所提EMA的设计结构和工作原理.然后,对EMA进行了有限元分析,并研究了产生的力矩和旋转角对其性能的影响.其次,使用两个EMA来生成一个微型四自由度串联机器人.最后,在正逆运动学之后采用开环控制器,并结合图像处理技术对机器人性能进行了测试.研究结果表明:该EMA在仿真时实现了100 mN·m的力矩,且在实测时实现了80 mN·m的力矩.此外,该EMA可以实现10°(≈0.2 rad)的旋转.机器人末端执行器能够以适度的误差跟踪预定的圆形轨迹,验证了其可靠性.该EMA具有重量轻、体积小、可操作性强等优点,通过多个模块连接能够满足多种应用需求.

关键词：微型机器人、串联机构、电磁作动器、机器人运动学、模块化

所属期刊栏目：41

分类号：TM154.1;TH39(电工基础理论)

资助基金：青海省科学技术厅科技计划基金资助项目2020—ZJ—740

在线出版日期：2022-04-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：81-85