基于磁通叠加原理的变刚度关节设计与特性研究

摘要：

基于磁通叠加原理,提出了一种机器人变刚度关节,在减少了关节质量的同时增加了关节刚度的调整速度和运动范围.阐述了通过电信号直接调整永磁-电磁混合式变刚度装置中磁通量,实现刚度改变的工作原理,并以此原理设计关节整体机构.根据磁通连续性原理和虚位移法建立了关节刚度模型,并给出关节刚度随电流和关节位置的变化关系.以变刚度关节刚度模型为基础,设计了变刚度关节位置与刚度协调控制器,搭建了变刚度关节的原理样机.实验结果表明,基于磁通叠加原理的变刚度机器人关节可以实现关节刚度的快速调节,关节的位置和轨迹跟踪精度随着刚度的增加而增加,随着频率的增加而降低.

关键词：变刚度关节、磁通调整、电信号、虚位移法、跟踪精度

所属期刊栏目：54

分类号：TP242.6(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;辽宁省科技厅面上项目;辽宁省教育厅基本科研青年项目;国家重点研发计划

在线出版日期：2023-10-10（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：411-417,426