绳驱动拟人臂机器人的刚度分析和优化

• 作者: 崔翔 金岩 陈伟海 陈竞圆
• 来源期刊: 华中科技大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 工业拟人机器人 机械臂 绳驱动 刚度矩阵 优化
• 年，卷（期）: 2013,（2）
• 所属期刊栏目: 机械与材料工程
• 页码范围: 12-16
• 分类号: TP242
• 语种: 中文

摘要

分析了一种绳驱动拟人臂机器人的笛卡尔刚度,这种7自由度机械臂具有特殊的串并混联结构,机械臂的肩关节和腕关节均为绳驱动3自由度球关节,通过对其刚度表达式的推导,再结合串联机器人刚度分析方法,描述了机械臂整体笛卡尔刚度矩阵的求解过程.首先描述了绳驱动3自由度球关节的推导过程,用以求解肩关节和腕关节的刚度；然后计算单自由度肘关节的刚度；最后通过结合肩、肘和腕刚度得到的关节空间刚度矩阵,运用修正的一致保守变换得到绳驱动拟人臂机器人的笛卡尔刚度.基于以上的刚度分析,提出了一种刚度优化算法用于改善机器人在运动过程中的刚度,仿真分析验证了这种算法的有效性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈伟海	北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院	60	422	12.0	18.0
2	崔翔	北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院	4	33	2.0	4.0
3	陈竞圆	北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院	1	14	1.0	1.0