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文檔簡介
1、目前,仿人機器人特別是雙足機器人以其對復(fù)雜環(huán)境良好的適應(yīng)能力得到了廣泛的應(yīng)用。而在雙足機器人的研究中,一個關(guān)鍵點就在于如何能夠得到和人類相似甚至更優(yōu)的關(guān)節(jié)傳動效率。滾動膝關(guān)節(jié)思想的提出就是通過減小關(guān)節(jié)內(nèi)部的摩擦從而降低能量損耗這一途徑來實現(xiàn)關(guān)節(jié)傳動效率的提高。本文主要針對滾動膝關(guān)節(jié)的設(shè)計與實現(xiàn)展開研究,其主要內(nèi)容如下:
1.對滾動膝關(guān)節(jié)機構(gòu)的傳動方案進行了研究,分析比較了帶傳動和齒輪傳動兩種膝關(guān)節(jié)機構(gòu)構(gòu)型方案的特點及存在的不足
2、,提出采用絲杠傳動作為滾動膝關(guān)節(jié)設(shè)計的傳動方案,從而在簡化機構(gòu)的同時實現(xiàn)對小腿轉(zhuǎn)動的高精度控制。
2.根據(jù)膝關(guān)節(jié)與雙足機器人其他部分特別是大腿小腿之間的關(guān)系,提出本項目的相關(guān)設(shè)計背景參數(shù),以滾珠絲杠作為傳動部件提出了兩種滾動膝關(guān)節(jié)的具體實現(xiàn)方案,針對兩種方案分別進行了運動學和動力學分析,通過方案對比,確定了絲杠式膝關(guān)節(jié)的設(shè)計方案并確定機構(gòu)參數(shù)。
3.進行了滾動膝關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)設(shè)計及三維建模,完成了方案涉及到的標準件的選擇
3、計算,在建模軟件中完成了膝關(guān)節(jié)的組裝,并進行了運動學仿真,仿真結(jié)果表明所設(shè)計的膝關(guān)節(jié)方案滿足設(shè)計要求。對膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)中的主要零部件進行了強度校核,利用有限元分析方法完成了強度校核,結(jié)果表明,膝關(guān)節(jié)方案中的各零部件均滿足強度要求。
4.對于膝關(guān)節(jié)方案中的非標準件完成了加工制造,其中電機箱等部件采用3D打印技術(shù)進行了加工,大腿模塊等部件采用Stratoconception快速成型技術(shù)完成了加工制造。同時進行了標準件的采購,最后完成了
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