雙足仿人機(jī)器人新型柔性關(guān)節(jié)及其驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、本文依托中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目（人足對(duì)兩足行走步態(tài)穩(wěn)定性的影響機(jī)理及機(jī)器人足部仿生研究），在研究雙足仿人機(jī)器人柔性關(guān)節(jié)及其驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)上，針對(duì)機(jī)器人普遍存在的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)柔性不足問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種基于橫向磁場(chǎng)的圓筒型永磁直線直流電機(jī)(TPDLCM)，利用非接觸式、無(wú)力波動(dòng)的電磁場(chǎng)力實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)柔性。本文主要研究?jī)?nèi)容方法及結(jié)論如下:
　　首先，在研究橫向磁場(chǎng)電機(jī)電磁機(jī)理的基礎(chǔ)上，通過(guò)電磁場(chǎng)有限元軟件ANSOFT Maxwell設(shè)

2、計(jì)了電機(jī)模型，隨后分析計(jì)算了電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的電磁特性，分析結(jié)論表明，該電機(jī)可以提供高力密度、無(wú)齒槽力波動(dòng)的平穩(wěn)電磁力，與設(shè)計(jì)初衷吻合。其次，將該電機(jī)作為關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)用于仿人機(jī)器人下肢關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)仿人機(jī)器人下肢關(guān)節(jié)的柔性驅(qū)動(dòng)。結(jié)合人體下肢體段參數(shù)及運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，設(shè)計(jì)了基于該電機(jī)特性的雙足仿人機(jī)器人下肢模型。最后，利用MVN電磁運(yùn)動(dòng)采集套裝采集了正常人體自由步態(tài)參數(shù)，并以一個(gè)步態(tài)周期自由步態(tài)參數(shù)為驅(qū)動(dòng)函數(shù)，對(duì)所建立的雙足仿人機(jī)器人下肢模型