雙足仿人機器人新型柔性關(guān)節(jié)及其驅(qū)動的設(shè)計研究.pdf

1、本文依托中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金項目（人足對兩足行走步態(tài)穩(wěn)定性的影響機理及機器人足部仿生研究），在研究雙足仿人機器人柔性關(guān)節(jié)及其驅(qū)動的基礎(chǔ)上，針對機器人普遍存在的關(guān)節(jié)驅(qū)動柔性不足問題，設(shè)計了一種基于橫向磁場的圓筒型永磁直線直流電機(TPDLCM)，利用非接觸式、無力波動的電磁場力實現(xiàn)關(guān)節(jié)驅(qū)動柔性。本文主要研究內(nèi)容方法及結(jié)論如下:
　　首先，在研究橫向磁場電機電磁機理的基礎(chǔ)上，通過電磁場有限元軟件ANSOFT Maxwell設(shè)

2、計了電機模型，隨后分析計算了電機驅(qū)動單元的電磁特性，分析結(jié)論表明，該電機可以提供高力密度、無齒槽力波動的平穩(wěn)電磁力，與設(shè)計初衷吻合。其次，將該電機作為關(guān)節(jié)驅(qū)動裝置應(yīng)用于仿人機器人下肢關(guān)節(jié)驅(qū)動，以實現(xiàn)仿人機器人下肢關(guān)節(jié)的柔性驅(qū)動。結(jié)合人體下肢體段參數(shù)及運動學(xué)特征，設(shè)計了基于該電機特性的雙足仿人機器人下肢模型。最后，利用MVN電磁運動采集套裝采集了正常人體自由步態(tài)參數(shù)，并以一個步態(tài)周期自由步態(tài)參數(shù)為驅(qū)動函數(shù)，對所建立的雙足仿人機器人下肢模型