绳驱动仿腕关节绳拉力分布和可控刚度特性分析

• 作者: 刘俊辰 曹毅 王保兴 王兆东
• 来源期刊: 东华大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 绳驱动 刚柔耦合 张力优化 可控刚度
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 机械与制造工程
• 页码范围: 97-104,111
• 页数: 9页
• 分类号: TH112
• 字数: 5200字
• 语种: 中文

摘要

为模拟人臂腕关节的结构功能,提出了有别于传统仿生关节的3自由度绳驱动并联结构,即通过球副连接动平台与静平台实现腕关节的转动功能.考虑绳驱动的冗余特性和绳索的单向受力性,对机构的位姿结构进行静力学分析,获得绳索张力表达式,同时建立绳张力分布优化模型,通过遗传算法得到绳拉力分布情况.通过建立运动学和静力学方程对机构进行受力分析,并引入线矢量和微分变换的方式,推导出机构的固有刚度和可控刚度,建立了腕关节静态位姿结构刚度模型,并给出刚度评价指标.分析绳索张力与机构刚度的关系和可控刚度对整体刚度的影响,数值仿真分析得出腕关节机构的位姿结构刚度在工作空间中的分布规律.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	曹毅	江南大学机械工程学院	90	370	10.0	14.0
5	王兆东	江南大学机械工程学院	3	0	0.0	0.0
6	刘俊辰	江南大学机械工程学院	7	4	2.0	2.0
7	王保兴	江南大学机械工程学院	6	0	0.0	0.0