基于仿生原理的節(jié)能減振類人機(jī)器人膝關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)

【摘要】：通過(guò)對(duì)人體膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的研究,設(shè)計(jì)了一種基于仿生原理的類人機(jī)器人膝關(guān)節(jié).仿效人體膝關(guān)節(jié)處的ACL、PCL(前、后十字韌帶)及半月板結(jié)構(gòu),為機(jī)器人膝關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)了節(jié)能和減振結(jié)構(gòu),降低了機(jī)器人在邁步期膝關(guān)節(jié)的峰值驅(qū)動(dòng)力矩,減小了機(jī)器人腳著地階段膝關(guān)節(jié)受到的沖擊,并增加了膝關(guān)節(jié)的剛度,提高了機(jī)器人行走的穩(wěn)定性.采用NDI公司的Optotrak Certus三維動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)得人體各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)角度與時(shí)間的離散點(diǎn)序列,用最小二乘法擬合成機(jī)器人行走步態(tài)曲線.在ADAMS軟件環(huán)境下建立虛擬樣機(jī)模型,對(duì)機(jī)器人進(jìn)行了平地行走仿真分析,仿真結(jié)果驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的有效性與可行性. 【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)精密機(jī)械與精密儀器系;中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院先進(jìn)制造技術(shù)研究所;
【關(guān)鍵詞】： 類人機(jī)器人 仿生 節(jié)能 減振 仿真
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51005223,51275505,61105111)
【分類號(hào)】：TP242
【正文快照】： 1引言(Introduction)人類一直希望創(chuàng)造出和人類構(gòu)造相似、能與人類合作的類人型機(jī)器人,類人機(jī)器人是一種具有人的外形,并能夠效仿人體的某些物理功能、感知系統(tǒng)及社交能力,承襲人類部分經(jīng)驗(yàn)的機(jī)器人.類人機(jī)器人的典型特點(diǎn)是機(jī)器人的下肢以剛性構(gòu)件通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接,模仿人類的腿

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