摘要：常见的丝驱动蛇形臂机器人在末端受到外部横向力作用时易发生丝松弛现象,导致丝驱动蛇形臂机器人的构型不可控,这种特性即为被动柔顺特性。为解决被动柔顺问题,首先总结并分析了典型丝驱动蛇形臂机器人关节类型及其结构特点。其次以一种含有典型关节的丝驱动蛇形臂机器人为例,详细分析被动柔顺特性的产生机理,进而提出一种被动柔顺指标。通过研究丝驱动蛇形臂机器人的关节结构参数对被动柔顺指标的具体影响,得到了可避免被动柔顺特性的关节参数设计要求。在此基础上,建立3种不具有被动柔顺特性的丝驱动蛇形臂机器人构节。

摘要：针对单段及多段连续体机器人运动学问题,提出分段常曲率与粒子群算法相结合的完整正逆运动学分析方法。以双段丝驱动连续体机器人为研究对象,首先设计含平移段的机器人样机;然后利用分段常曲率方法建立驱动空间与关节空间的相互映射,根据齐次变换得到关节空间至工作空间的正映射关系;最后利用线性递减权重粒子群算法实现工作空间至关节空间的逆映射。对双段连续体机器人的运动学进行仿真及逆运动学求解耗时测试,并在研制样机上进行了实验验证。仿真结果说明了所提运动学研究方法的合理性及逆运动学求解的快速性,实验结果显示位置平均误差小于双段连续体机器人本体长度的6.22%,验证了所提运动学的有效性。