隨著人機(jī)協(xié)作機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,柔索傳動機(jī)械臂因柔索本身具有的柔順性以及傳動系統(tǒng)的零回差、低摩擦和低慣量等特性,使其在吸振、減緩沖擊等方面表現(xiàn)出良好性能的同時,又具有較好的定位精度和快速驅(qū)動響應(yīng)能力,從而成為人機(jī)協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域的研究熱點。作為機(jī)械臂的關(guān)鍵部件,關(guān)節(jié)的性能決定了機(jī)械臂的運動范圍、運動精度、承載能力以及動態(tài)性能。本文以柔索傳動轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)為研究對象,重點研究其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計、運動學(xué)建模、傳動性能以及仿真分析等問題,初步形成柔索傳動轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)設(shè)計方法,為其在柔索傳動機(jī)械臂中的應(yīng)用提供技術(shù)支持。論文主要內(nèi)容包括以下幾個方面:首先,依據(jù)差動輪系傳動特點,以柔索傳動和齒輪傳動類比分析為前提,采用運動分離法對單自由度柔索傳動轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)的構(gòu)型設(shè)計進(jìn)行系統(tǒng)研究,提出一種基于差動原理的單自由度轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計方法。其次,針對選定的一種柔索傳動轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)進(jìn)行運動學(xué)分析,通過柔索傳動系統(tǒng)的類比等效,將適用于齒輪輪系運動學(xué)建模的擬陣法,應(yīng)用于柔索傳動轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié),并采用有向圖法對運動學(xué)分析結(jié)果進(jìn)行驗證,以證明擬陣法應(yīng)用于柔索傳動系統(tǒng)運動學(xué)建模的可行性和正確性,并對兩種建模方法進(jìn)行比對分析。再次,應(yīng)用經(jīng)典蠕變理... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

WAM 機(jī)械臂圖

第1章緒論-3-在人機(jī)交互機(jī)械臂方面的應(yīng)用包括：北京航空航天的陳泉柱等[26,27]研發(fā)的一種基于繩驅(qū)動的串并混聯(lián)擬人臂機(jī)器人CDAM，上海交通大學(xué)[28]研發(fā)的五自由度柔索傳動機(jī)械臂等。圖1-1WAM機(jī)械臂圖1-2ThomasLens提出的輕型化柔索傳動機(jī)械臂在康復(fù)機(jī)器人方面，較為典型的是華盛頓大學(xué)Perry等[29]研發(fā)的外骨骼康復(fù)機(jī)器人CADEN-7，如圖1-3中所示，康復(fù)機(jī)器人CADEN-7有七個自由度，包括腕部、肩部各三個自由度，肘部一個自由度，可以滿足人類大多數(shù)的日常行為。此外還包括Colgate等[30]研發(fā)的下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)構(gòu)，僅包含一個自由度，可以幫助患者完成下肢的負(fù)重訓(xùn)練。國內(nèi)西安電子科技大學(xué)[31]提出一種基于柔索傳動的五自由度外骨骼上肢康復(fù)機(jī)器人，江蘇大學(xué)馬新坡[32]針對混合驅(qū)動的上肢康復(fù)機(jī)器人展開研究，北京航空航天大學(xué)王建華等[33]研發(fā)了一種四自由度外骨骼康復(fù)機(jī)器人，如圖1-4所示，由三自由度肩部模塊和單自由度肘部模塊組成，用于肩肘關(guān)節(jié)的康復(fù)訓(xùn)練。圖1-3外骨骼康復(fù)機(jī)器人CADEN-7圖1-4四自由度肩肘康復(fù)機(jī)器人

第1章緒論-3-在人機(jī)交互機(jī)械臂方面的應(yīng)用包括：北京航空航天的陳泉柱等[26,27]研發(fā)的一種基于繩驅(qū)動的串并混聯(lián)擬人臂機(jī)器人CDAM，上海交通大學(xué)[28]研發(fā)的五自由度柔索傳動機(jī)械臂等。圖1-1WAM機(jī)械臂圖1-2ThomasLens提出的輕型化柔索傳動機(jī)械臂在康復(fù)機(jī)器人方面，較為典型的是華盛頓大學(xué)Perry等[29]研發(fā)的外骨骼康復(fù)機(jī)器人CADEN-7，如圖1-3中所示，康復(fù)機(jī)器人CADEN-7有七個自由度，包括腕部、肩部各三個自由度，肘部一個自由度，可以滿足人類大多數(shù)的日常行為。此外還包括Colgate等[30]研發(fā)的下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)構(gòu)，僅包含一個自由度，可以幫助患者完成下肢的負(fù)重訓(xùn)練。國內(nèi)西安電子科技大學(xué)[31]提出一種基于柔索傳動的五自由度外骨骼上肢康復(fù)機(jī)器人，江蘇大學(xué)馬新坡[32]針對混合驅(qū)動的上肢康復(fù)機(jī)器人展開研究，北京航空航天大學(xué)王建華等[33]研發(fā)了一種四自由度外骨骼康復(fù)機(jī)器人，如圖1-4所示，由三自由度肩部模塊和單自由度肘部模塊組成，用于肩肘關(guān)節(jié)的康復(fù)訓(xùn)練。圖1-3外骨骼康復(fù)機(jī)器人CADEN-7圖1-4四自由度肩肘康復(fù)機(jī)器人

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于串聯(lián)彈性驅(qū)動器的仿生機(jī)械臂研究[D]. 梁濤.大連理工大學(xué) 2019
[2]一種柔索驅(qū)動關(guān)節(jié)的控制策略及參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 朱春濤.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[3]主動可變剛度柔性關(guān)節(jié)的仿生設(shè)計與研究[D]. 張春.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[4]基于混合驅(qū)動的上肢康復(fù)機(jī)器人的設(shè)計[D]. 馬新坡.江蘇大學(xué) 2017
[5]超深礦井提升系統(tǒng)鋼絲繩多層纏繞關(guān)鍵問題的研究[D]. 張鵬.重慶大學(xué) 2015
[6]基于繩索驅(qū)動的上肢康復(fù)機(jī)器人研究[D]. 樊駿鋒.西安電子科技大學(xué) 2014
[7]新型移動機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計與研究[D]. 閆婉.上海交通大學(xué) 2011
[8]腹腔微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人手術(shù)器械的結(jié)構(gòu)設(shè)計[D]. 趙旭東.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[9]鋼絲繩精密傳動機(jī)構(gòu)的分析與實驗研究[D]. 金忠慶.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006



本文編號：3261012