面向足式机器人的新型可调刚度柔性关节的设计及性能测试

摘要：

为提高足式机器人的运动适应能力，为其设计了一款具有刚度连续调节功能的新型柔性旋转关节。通过研究杠杆机构输出刚度与传动比的对应关系，提出以变传动比杠杆机构作为核心部件进行可调刚度柔性关节的设计。文中对关节的结构以及关节驱动方式等进行了紧凑化设计，以满足足式机器人系统对体积及重量的要求。在设计中通过分析关节输出刚度系数与关节相关结构参数之间的关系，为关节输出刚度调节选择了较为敏感的参数调节范围，提高了刚度调节的灵敏性。在此基础上，通过开展机构运动学分析，确定了关节机构的理论刚度输出固有特性。关节样机测试表明，该调节机构能够实现关节输出刚度的调整和有效控制，该关节在结构设计以及功能方面均可以满足在足式机器人腿部结构中的应用需求。

关键词：足式机器人、柔性关节、刚度调整、杠杆机构

分类号：TP242.6(自动化技术及设备)

资助基金：国家863计划资助项目2011AA404701；国家自然科学基金资助项目61005076；机器人技术与系统国家重点实验室自主课题SKLRS201006B．

在线出版日期：2014-06-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：322-329