文献类型：期刊文章

作　　者：张明[1] 房立金[2] 孙凤[3] 岡宏一[4]

ZHANG Ming;FANG Lijin;SUN Feng;OKA Koichi(School of Mechanical Engineering and Automation,Northeastern University,Shenyang 110819;Faculty of Robot Science and Engineering,Northeastern University,Shenyang 110169;School of Mechanical Engineering,Shenyang University of Technology,Shenyang 110870;Department of Intelligent Mechanical System Engineering,Kochi University of Technology,Kochi 782-8502,Japan)

机构地区：[1]东北大学机械工程与自动化学院,沈阳110819 [2]东北大学机器人科学与工程学院,沈阳110169 [3]沈阳工业大学机械工程学院,沈阳110819 [4]高知工科大学

出　　处：《机械工程学报》

基　　金：国家自然科学基金(51575092;51105257);国家重点研发计划重点专项(2017YFB1300900)资助项目

年　　份：2019

卷　　号：55

期　　号：5

起止页码：89-96

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2017、CAS、CSA、CSA-PROQEUST、CSCD、CSCD2019_2020、EI、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：提出一种采用永磁弹簧、绳索驱动、梯形布置的拮抗式变刚度柔性机器人关节,能够根据任务需要,实时调节关节刚度。所述永磁弹簧装置,在绳索提供力矩一定的情况下,增加了关节刚度变化范围,同时减小操作臂的质量与惯量。对提高柔性机器人关节的运动性能具有重要意义。对关节空间与绳索空间的映射关系进行推导并利用雅可比矩阵和模型间静力学关系,得到关节刚度模型,进而实现关节刚度与位置解耦。以轨迹控制为目标,设计了一种双闭环解耦控制器,并进行了试验验证。仿真分析与试验结果共同表明,该柔性关节在较宽刚度调整范围内,都具有较好的位置响应特性和轨迹跟踪能力。上述结构与控制方式同样也适用于多自由度并联柔性机器人关节。

关 键 词：绳索驱动  永磁弹簧  解耦控制 变刚度

分 类 号：TP242]