磁懸浮球形主動(dòng)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)特性研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，主動(dòng)關(guān)節(jié)的應(yīng)用變得越來(lái)越廣泛。對(duì)現(xiàn)有主動(dòng)關(guān)節(jié)分析可知，驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)技術(shù)制約著其整體性能，基于此，本文開(kāi)展對(duì)磁懸浮球形主動(dòng)關(guān)節(jié)的研究。磁懸浮球形主動(dòng)關(guān)節(jié)可以以“零傳動(dòng)”的方式直接驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)子，這就使得關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)及關(guān)節(jié)控制系統(tǒng)大為簡(jiǎn)化。磁懸浮球形主動(dòng)關(guān)節(jié)在多自由度運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中可以代替兩臺(tái)或多臺(tái)單自由度的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使得傳動(dòng)鏈大大地縮短，體積和重量減小，從而提高了系統(tǒng)的效率、精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。由上可見(jiàn)，對(duì)磁懸浮球形主動(dòng)關(guān)節(jié)

2、的研究無(wú)論是從應(yīng)用還是理論來(lái)講都具有廣泛的意義。
　　磁懸浮球形主動(dòng)關(guān)節(jié)的研究，關(guān)鍵在于對(duì)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析及關(guān)節(jié)檢測(cè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本文基于已設(shè)計(jì)的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，著重研究了關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。具體工作包括如下幾個(gè)部分:
　　基于對(duì)磁懸浮球形主動(dòng)關(guān)節(jié)定、轉(zhuǎn)子間隙磁感應(yīng)強(qiáng)度的分析，運(yùn)用虛位移原理，建立磁懸浮球形主動(dòng)關(guān)節(jié)電磁驅(qū)動(dòng)本構(gòu)方程;利用Ansys軟件對(duì)感應(yīng)磁場(chǎng)進(jìn)行有限元分析，得出并驗(yàn)證了電