主-被动复合变刚度柔性关节设计与分析 |
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引用本文: | 史延雷,张小俊,张明路.主-被动复合变刚度柔性关节设计与分析[J].机械工程学报,2018(3). |
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作者姓名: | 史延雷 张小俊 张明路 |
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作者单位: | 河北工业大学机械工程学院; |
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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。
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