变刚度柔性驱动机构的设计与性能分析

作     者：刘荣 郑智贞 秦慧斌 李中一 白绍平 Liu Rong;Zheng Zhizhen;Qin Huibin;Li Zhongyi;Bai Shaoping

作者机构：中北大学机械工程学院山西太原030051 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 奥尔堡大学材料与制造系丹麦奥尔堡9220 

基　　金：国家留学基金委资助项目(201908140056) 

出 版 物：《机械传动》 (Journal of Mechanical Transmission)

年 卷 期：2022年第46卷第12期

页      码：53-59页

摘      要：可控变刚度柔性驱动机构具有柔顺性高、环境适应性强以及人机协同性好的特点。基于零长度机架四杆机构的传动原理,提出了一种变刚度柔性驱动机构,通过改变弹性体性质、弹性元件缠绕方式或配置方案,实现变刚度调节控制。通过构型分析、结构设计,建立柔性驱动机构的刚度和转矩模型,揭示了柔性驱动机构的刚度行为;利用拉格朗日法建立柔性驱动机构的动力学模型,并通过平均刚度求解获得频率理论结果;建立虚拟样机进行运动仿真,揭示了其性能特点,同时验证了理论分析的正确性。与其他同类设计相比,该柔性驱动机构具有小型化、轻量化的特点,适用性强,可以作为单独模块使用,也可以应用集成在外骨骼系统中。

主 题 词：变刚度 柔性驱动机构 可重构 零长度机架四杆机构 

学科分类：1002[医学-临床医学类] 080202[080202] 08[工学] 1010[医学-医学技术类] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 100215[100215] 10[医学] 

D　O　I：10.16578/j.issn.1004.2539.2022.12.008

馆 藏 号：203115657...