双足机器人并联踝关节优化设计

摘要：

通过对人的踝关节运动机理分析,设计一种新型的双足机器人踝关节并联机构.建立并联机构的参数化模型,并对该模型进行运动学和动力学分析,得出该并联机构的一阶影响矩阵、伸缩运动的驱动力与零力矩点(Zero moment point,ZMP)轨迹关系.由于实际双足机器人行走时踝关节驱动力矩与角速度差异较大,为解决双足机器人步态行走中踝关节的动力学不平衡特性,结合并联机构的运动特点,迭代计算优化并联机构的结构参数,使踝关节两个驱动元件的驱动功率峰值和速度趋于一致.进行双足机器人步行试验研究,结果表明,优化后的并联结构踝关节的驱动功率峰值是串联结构下功率峰值的50%左右,降低驱动元件的功率设计要求.在满足双足行走时踝关节的运动性能要求下选择小功率的驱动元件,有利于减小关节的体积和质量,减小能耗.

关键词：双足机器人、踝关节、并联机构、2自由度

所属期刊栏目：45

分类号：TP24(自动化技术及设备)

在线出版日期：2010-01-25（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：52-57