具有柔性關(guān)節(jié)的四足機械腿設(shè)計與分析
本文關(guān)鍵詞: 四足機器人 串聯(lián)彈性驅(qū)動器(SEA) 柔性關(guān)節(jié) 單腿跳躍 能量放大作用 出處:《華中科技大學學報(自然科學版)》2017年03期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為解決四足機器人驅(qū)動單元功率密度低的問題,借助串聯(lián)彈性機構(gòu)的能量放大作用,設(shè)計出一款具有串聯(lián)彈性、適用于四足機器人腿部構(gòu)型的電驅(qū)動柔性關(guān)節(jié),并據(jù)此柔性關(guān)節(jié)設(shè)計制作了具有柔性特性的四足機器人單腿樣機.為研究柔性機械腿能量運用情況,提出一種簡化的柔性單腿跳躍模型,對單次跳躍過程中從屈膝靜止到跳離地面過程建立了運動學微分方程,應(yīng)用解析法進行求解,分析了串聯(lián)彈性能量放大作用在足式機器人中的應(yīng)用,同時通過分析驅(qū)動單元功率曲線,揭示了能量放大實現(xiàn)機理.利用足式機器人單腿垂直跳躍實驗平臺完成單腿樣機跳躍過程的初步實驗,驗證了柔性在四足機械腿中的能量放大作用.
[Abstract]:In order to solve the problem of low power density of quadruped robot driving unit, an electrically driven flexible joint with series elasticity and suitable for quadruped robot leg configuration was designed by means of the energy amplification of series elastic mechanism. According to the flexible joint, a single leg prototype of quadruped robot with flexible characteristics is designed. In order to study the energy application of flexible mechanical leg, a simplified flexible single leg jumping model is proposed. A kinematic differential equation is established for the process of single jump from flexion stillness to jumping off the ground. The application of series elastic energy amplification in foot robot is analyzed by using analytical method. At the same time, by analyzing the power curve of driving unit, the realization mechanism of energy amplification is revealed. The effect of flexibility on the energy amplification of quadruped mechanical legs is verified.
【作者單位】: 河北工業(yè)大學機械工程學院;
【基金】:國家自然科學基金資助項目(61503119) 河北省優(yōu)秀青年基金資助項目(YQ2014027)
【分類號】:TP242
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本文編號:1553532
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