主-被动复合变刚度柔性关节设计与分析

摘要：

为解决传统刚性机器人在特定领域应用受限问题,为其设计一款同时具有主、被动变刚度特性的复合式柔性关节.通过调查研究国内外变刚度柔性关节结构,对变刚度柔性关节按结构原理分为杠杆机构、凸轮机构两类,并基于凸轮机构原理,通过紧凑化设计实现了主-被动变刚度在同一关节的整合.建立该柔性关节数学模型,并对凸轮槽曲线进行了优化设计,得到了关节等效刚度随柔性变形量逐渐增大的凸轮槽曲线,在此基础上对柔性关节进行了刚度特性分析.对关节样机进行了静态刚度测量及动态抛掷试验,结果表明该变刚度柔性关节能够实现主、被动刚度调节功能,且在结构设计上适应现有机器人机构应用.

关键词：机器人关节、柔性关节、变刚度

所属期刊栏目：54

分类号：TP242(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金61503119;河北省优秀青年基金YQ2014027

在线出版日期：2018-06-15（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：55-62