气动人工肌肉

本文介绍了人工肌肉的产生背景,分析了生物肌肉的特性,概述了国内外对人工肌肉的研究状况,并举出了一些利用气动人工从的应用实例。     

气动人工肌肉静态特性实验研究

该文设计了气动人工肌肉静态特性实验系统。通过实验分析了橡胶弹性力、橡胶筒与纤维层间的摩擦力对气动人工肌肉静态特性的影响，结果表明对气动人工肌肉理论分析的正确性，为气动人工肌肉进一步的研究奠定了基础。     

新型气动人工肌肉特性测试系统的研究

气动人工肌肉作为一种新型的驱动器,具有一系列其它驱动器无法比拟的优点.为更好地运用气动人工肌肉,需要对其动态特性进行研究.该文提出了一种以低摩擦气缸为加栽的新型气动人工肌肉测试系统.并针对传统气动人工肌肉测试系统的不足之处进行了改进,特别是对于气动人工肌肉的定力测试引入了基于微分跟踪器的前馈PID控制器,并取得了良好的定力控制效果.同时,运用该测试系统对FES-TO气动人工肌肉进行测试并取得了良好的效果.     

新型气动人工肌肉特性测试系统的研究

该文通过对传统的气动人工肌肉特性测试系统的分析,提出了一种以交流伺服电机为加载的新型的气动人工肌肉特性测试系统.该测试系统以虚拟仪器为控制界面,提高了自动化程度.用该测试系统分别对两种人工肌肉进行特性测试,将实验曲线与仿真曲线对比,表明该气动人工肌肉特性测试系统能够很好地完成相关的特性测试,并具有通用性.     

气动人工肌肉的研究及应用进展探析

简要回顾了气动人工肌肉的发展历程,重点总结了近几年来气动人工肌肉在模型及特性、控制模式、实际应用、生产制造技术方面的研究情况,分析了气动人工肌肉的发展前景,最后对其研究发展方向提出了一些建议.     

气动人工肌肉执行系统动态特性的实验研究

通过基于实验的系统辨识方法对气动人工肌肉执行系统进行了较深入研究，指出气动人工肌肉执行系统为一个高阶系统，当系统工作在较低频率范围时，可以近似为二阶系统，为进一步研究气动人工肌肉执行系统的动态特性打下了良好基础。     

Mckibben气动人工肌肉特性研究

1引言Mckibben气动人工肌肉是美国医生Mckibben于20世纪50年代发明的一种气动人工肌肉[1、2],当时被用作能够辅助残疾手指运动的气动装置,以方便残疾人使用。它由一只可膨胀的橡胶管和由纤维构成的织物层外罩构成,外罩两端与橡胶管两端连在一起。当橡胶管受压膨胀时,外罩跟着膨     

气动人工肌肉改进模型研究

气支人工肌肉 ,又称橡胶驱动器 ,是一种具有高出力 /重量比的新型执行器。传统的理想模型和实际模型之间存在着很大的差距。本文分析了引起这些差距的原因 ,并给出了一个改进的模型 ,实验表明这个模型比较接近实际模型。     

气动人工肌肉静态数学模型与实验研究

该文首先提出考虑气动人工肌肉端部影响、橡胶弹性力和摩擦力的改进的气动人工肌肉静态数学模型,然后设计了气动人工肌肉静态特性测试台,测得某公司生产的DMSP-40-450 RM-RM型肌肉的静态特性.根据理论的改进模型和测量数据,该文采用数据拟合的方法,得出该种型号气动人工肌肉的比较简单且拟合结果较好的数学模型.     

一种新型气动执行元件--气动人工肌肉

气动人工肌肉是一种结构简单、功率自重比大、有良好柔性、不会损害操作对象的新型气动执行元件。概述了气动人工肌肉的研究现状，分析了气动人工肌肉的优缺点和应用中存在的问题。在此基础上，指出目前气动人工肌肉的研究尚处于起步阶段，并给出了其有待进一步研究的方向。介绍了一些气动人工肌肉的应用实例。     

气动肌肉驱动人工关节的建模研究

由气动肌肉驱动的人工关节具有重量轻、柔顺性好等特点。在关节建模中,首先需要解决气动肌肉实际特性和理论模型之间的差别,为此引入了力-压力系数和刚度系数,从而建立了实际特性和理论模型之间的联系。其次,在建模过程中为简化模型而忽略气体的流动过程及压缩性会使得理论模型的动态响应比实际模型要差。为此,考虑气动肌肉的充放气过程,建立了关节更准确的动态模型。最后,通过实验对模型进行了验证。     

空气压橡胶人工肌驱动器的特性和控制

本文讨论了空气压橡胶人工肌驱动器的基本特征和控制方法,对发展新型驱动器的机器人技术有积极意义。     

编织型气动人工肌肉迟滞现象建模与应用

气动人工肌肉被广泛应用于柔性机器人、仿生机器人等多种机器人研究领域。但气动肌肉具有很强的非线性与明显的迟滞现象,直接限制了气动肌肉的精确控制。针对气动肌肉动力学建模问题,建立包含理想项与非线性迟滞项的完整气肌模型。通过仿真分析证明加入滞回模型后气肌的精度得到了提升：去程时精度提高了10%,回程时精度提高了33%。进一步,将该模型应用于机器人力控制关节上。通过曲面轨迹跟踪试验证明力控制精度从±15 N提升到了±5 N,同时将回程段控制精度提高了40%,并有效解决了力控制关节回程输出力不准确的问题。为进一步提高机器人柔性加工和装配领域的力控制精度提供了理论依据。     

气动人工肌肉制作及应用

气动人工肌肉作为一种新型的气动执行元件,在服务型机器人中得到了越来越多的应用。本文对气动人工肌肉所需的制作材料、制作过程、工作原理和特性进行了详细的叙述,最后介绍了用制作的气动人工肌肉驱动机械装置的应用实例。     

气动肌肉并联关节的位姿轨迹跟踪控制

针对多输入多输出的气动肌肉并联关节,建立包含任务空间负载动态方程、容腔压力动态方程和高速开关阀平均流量方程的多阶动态系统数学模型。为保证气动肌肉并联关节系统良好动态特性的同时具有高精度的位姿轨迹跟踪,采用基于非连续投影算法的自适应鲁棒控制策略。该策略通过自适应参数估计来消除因气动肌肉并联关节系统动态数学模型的参数未知而引起的较大参数不确定,通过鲁棒反馈来消除因气动肌肉的伸缩力模型误差、摩擦力时变和关节系统的不可知干扰等引起的严重非线性不确定,且控制器基于反推设计,对多输入多输出的多阶耦合动态系统具有很好的适用性。试验结果表明：所研究的气动肌肉并联关节阶跃响应的静态误差小于0.09°,连续轨迹跟踪的标准误差小于0.15°,且具有较强的自适应性和鲁棒性。     

稳健设计研究及发展趋势

介绍了稳健优化设计的基本概念和方法,综述了它的研究现状,指出了稳健设计理论研究中存在的主要问题和设计的发展趋势。