具有主-被动变刚度柔性关节的足式机器人单腿被动弹跳特性研究

作     者：董会英 万媛 闫昆 张小俊 DONG Hui-ying;WAN Yuan;YAN Kun;ZHANG Xiao-jun

作者机构：天津渤海职业技术学院机电工程学院天津300402 河北工业大学材料学院天津300132 河北工业大学机械工程学院天津300132 

出 版 物：《机械设计》 (Journal of Machine Design)

年 卷 期：2021年第38卷第3期

页      码：58-65页

摘      要：通过对生物运动机理的深入研究分析,基于仿生学设计了一款具有主-被动变刚度柔性回转关节的单腿机器人,以追求更好的稳定性、更快的运动速度及更高的能量利用率为目标,基于综合应用动力学、碰撞理论和机械振动建立了机器人腾空相和着地相,以及落地碰撞和起跳冲击的动态模型,针对柔性回转关节的主-被动变刚度对纵向弹跳频率、落地碰撞和起跳冲击的影响规律进行深入系统的研究,并进行了相应的仿真验证。验证了被动变刚度有效地降低着地相支撑腿的振动频率,增加刚度,降低支撑期下肢受力时的机械震颤。柔性回转关节通过主动变刚度增大刚度能够缩短触地时间,提高弹跳的频率,且可以适应不同的地面。主-被动变刚度柔性回转关节对单腿的弹跳运动,提高了跳跃的稳定性、适应性,为足式机器人的后续研究提供了实质性的基础。

主 题 词：单腿结构 主动变刚度 被动变刚度 跳跃频率 机械震颤 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.13841/j.cnki.jxsj.2021.03.009

馆 藏 号：203102669...