仪器仪表学报

作者：李满宏，马艳悦，张明路，张建华

单位：李满宏,河北工业大学机械工程学院天津300130,,马艳悦,河北工业大学机械工程学院天津300130,,张明路,河北工业大学机械工程学院天津300130,,张建华,河北工业大学机械工程学院天津300130,

关键词：机器人;柔性关节;变刚度;凸轮机构;主被动融合控制

基金：国家自然科学基金（61803142）、河北省自然科学基金（F2018202210）、河北省高等学校科学技术研究（QN2017047）项目资助

为满足足式机器人跑跳等动态运动对关节柔性及其变刚度特性的迫切要求，借鉴生物关节柔性特征与主被动刚度调节机理，创新地提出了一种基于凸轮机构的新型变刚度仿生柔性关节。基于关节刚度特性分析，构建了关节整体刚度模型，并针对影响关节刚度特性的各结构参数开展了系统优化设计，研制出了一款紧凑型高集成度关节样机。关节样机性能实验结果表明，基于凸轮机构的变刚度仿生柔性关节具备理想的关节输出力矩与刚度调节范围，可通过关节固有刚度特性与动态刚度特性的主被动融合控制，实现关节瞬时刚度的动态非线性精确调节，能够满足机器人动态运动对关节柔性与刚度的需求。

来源：2019年第2期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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