新型气动弯曲关节的静态特性分析

摘要：

针对现有气动弯曲关节在低气压下弯曲角度受限制的问题,将两个气动柔性驱动器(FPA)作为弯曲关节驱动源,利用结构夹角实现关节的弯曲动作,并设计了一种新型气动弯曲关节.该关节包括一个T型结构、两个可以绕着转轴做圆周运动的转动结构和两个对称分布的FPA,FPA的两端固定在T型结构和转动结构上.通过改变两个FPA的内腔气压,使FPA伸长推动转动结构转动,使转动结构之间形成夹角,从而实现整体结构的弯曲运动.基于力矩平衡原理对弯曲关节中单个FPA的转动端进行静态特性分析.仿真分析和实验表明,相比于传统的单FPA弯曲关节,新型弯曲关节的角度气压比更高,即能在更低气压的条件下实现更大角度的弯曲任务.同时,其弯曲角度和FPA的内腔气压呈非线性关系,弯曲角度随关节结构参数的改变而改变.

关键词：气动柔性驱动器(FPA)、弯曲关节、静态模型、手指康复器

所属期刊栏目：35

分类号：TP241(自动化技术及设备)

资助基金：国家863计划资助项目2009AA04Z209;国家自然科学基金资助项目51075363;浙江省自然科学基金杰出青年团队项目R1090674;中国博士后科学基金资助项目2012M511385;浙江省自然科学基金资助项目LY12E05022

在线出版日期：2013-03-28（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：67-72