新型的氣壓式仿人機(jī)器人腰部機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及其運(yùn)動仿真

王穎嫻

(西安職業(yè)技術(shù)學(xué)院，西安 710032)

0 引言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，仿人機(jī)器人走進(jìn)人們的視野，機(jī)器人市場正在不斷擴(kuò)大，未來生活中人們必將會越來越依賴機(jī)器人去完成各種任務(wù)。機(jī)器人的擬人化行為不僅可以給人們帶來身體及心理上的舒適感，而且可以提高人機(jī)的合作效率。仿人機(jī)器人是一個多自由度、非線性、具有復(fù)雜運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)特征的系統(tǒng)，仿人機(jī)器人主要是根據(jù)人體的各部分的基本結(jié)構(gòu)與運(yùn)動機(jī)理進(jìn)行研究，腰部機(jī)構(gòu)作為仿人機(jī)器人的核心樞紐起著不可或缺的重要作用，其傳動過程、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、剛度控制等均對最終的運(yùn)動形態(tài)有所影響，因此腰部機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)直接影響著整個系統(tǒng)的柔性以及穩(wěn)定性，決定著仿人機(jī)器人的最終質(zhì)量[1]。 目前，機(jī)器人的傳動方式主要是以電機(jī)作為動力源，本文所介紹的仿人機(jī)器人具有差動腰部機(jī)構(gòu)，除了受自身動力學(xué)影響之外，還會受到手臂和車體運(yùn)動以及外力矩等因素的影響，腰部結(jié)構(gòu)是雙臂與車體的鏈接樞紐，所以腰部各關(guān)節(jié)的位姿跟蹤精度直接會影響雙臂末端的作業(yè)精度，它所受到的來自車體和雙臂的動力學(xué)影響也很大，不能忽略。

1 總體設(shè)計(jì)概述

仿人機(jī)器人是集機(jī)構(gòu)、驅(qū)動、傳感等核心部件以及仿生、交互、智能等技術(shù)于一體的綜合平臺，是我國“十一五”期間先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域設(shè)立的重點(diǎn)項(xiàng)目。仿人機(jī)器人的研究會促進(jìn)先進(jìn)機(jī)器人部件的更新，帶動先進(jìn)機(jī)器人智能技術(shù)的發(fā)展。……