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三自由度仿生肩關節(jié)動力學建模與仿真控制分析

2021-2-23 05:05

根據(jù)人體肩關節(jié)運動運動特性,提出了一種由氣動人工肌肉(PMAs)驅動的解藕型并聯(lián)肩關節(jié)。應用螺旋理論對三自由度并聯(lián)機構進行了自由度分析?;诓⒙?lián)機構反解易求特性,建立了機構的運動學模型,并利用拉格朗日建立了機構的動力學模型。通過仿真控制試驗,使用計算力矩法能較好控制三自由度并聯(lián)機構的運動,同時也驗證了動力學模型的正確性。


  氣動人工肌肉(PMA)是一種驅動器,相比于其他驅動器,PMA體積小、輸出力/質(zhì)量比大,類似于人體肌肉,已經(jīng)被的應用于仿生領域,并取得好多的成果。相比較于串聯(lián)機構而言,并聯(lián)機構承載力強,累計誤差小以及剛度大,并且它的反解易求,便于實時控制。并聯(lián)機構的動力學研究理論基本是沿用串聯(lián)機構動力學的理論。迄今為止,已有牛頓-歐拉、拉格朗日以及凱恩等經(jīng)典動力學方程應用到并聯(lián)機構的動力學研究中。

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