基于氣動肌腱的拮抗式仿生關(guān)節(jié)研究.pdf

1、自然界中四足生物有著快速、靈活、適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，四足機(jī)器人也在逐步向著高速、靈活性的方向發(fā)展，機(jī)器人由靜步態(tài)發(fā)展到動步態(tài)，柔性關(guān)節(jié)的引入對運(yùn)動性能以及環(huán)境適應(yīng)性的提高起著非常重要的作用。隨著氣動肌腱產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化以及氣動伺服技術(shù)的發(fā)展，基于由氣動肌腱和人工骨骼的仿生驅(qū)動方式逐漸成為仿生機(jī)器人研究的熱點(diǎn)。
　　論文以工程控制實(shí)用化為目標(biāo)牽引建立氣動肌腱的靜態(tài)數(shù)學(xué)模型，并以此為依據(jù)分析了杠桿式關(guān)節(jié)的工作空間，針對于關(guān)節(jié)冗余驅(qū)動問題提出了

2、關(guān)節(jié)位置控制、剛度控制以及位置/剛度的解耦控制策略，為基于氣動肌腱的四足機(jī)器人仿生柔性關(guān)節(jié)的設(shè)計奠定基礎(chǔ)。
　　首先，根據(jù)測試要求搭建氣動肌腱特性測試系統(tǒng)，對氣動肌腱的靜態(tài)特性進(jìn)行等壓實(shí)驗(yàn)測試，建立了適合工程實(shí)用的氣動肌腱的數(shù)學(xué)模型。并以此為基礎(chǔ)定量分析了影響杠桿構(gòu)型關(guān)節(jié)工作空間的因素，為此構(gòu)型關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計提供了依據(jù)。
　　其次，針對于不同的關(guān)節(jié)運(yùn)動要求，分析原動肌和拮抗肌在關(guān)節(jié)運(yùn)動中的冗余驅(qū)動問題，提出位置-位置控制