仪器仪表学报

作者：李军强，朱文正，姜 与，李铁军

单位：李军强,1.河北工业大学机械工程学院,,朱文正,1.河北工业大学机械工程学院,,姜 与,1.河北工业大学机械工程学院,,李铁军,1.河北工业大学机械工程学院,

关键词：机器人;变刚度驱动器;旋转式磁流变阻尼器;变刚度控制

基金：国家自然科学基金(U1813222)、河北省自然科学基金(E2018202316)项目资助

针对机器人关节变刚度驱动的功能需求,提出了一种基于磁流变原理的变刚度驱动方法,该方法利用旋转式磁流变阻尼器力矩可控且响应速度快的特点,结合伺服电机与旋转式磁流变阻尼器,构成变刚度驱动器。基于变刚度驱动器构型,分析了变刚度驱动原理。完成了用于变刚度驱动器的旋转式磁流变阻尼器的设计,获取了阻尼器的力矩值与磁动势值。基于变刚度驱动器构型和阻尼器力学特性,设计了变刚度控制流程,开发了控制程序。在此基础上,研制了旋转式磁流变阻尼器及其力学性能测试系统,获取了阻尼器的实际力学性能参数,阻尼最大力矩为18.1N·m;建立了变刚度驱动器试验系统,完成了试验研究,分别设定刚度系数为5.0N·m/rad,6.0N·m/rad,7.0N·m/rad时获得的实际刚度系数分别为5.1N·m/rad,6.2N·m/rad,7.1N·m/rad。试验结果表明,所提出的方法可以较好的实现驱动器的刚度调节。

来源：2021年第3期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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