基于電機控制的低阻抗彈性驅動器設計.pdf

1、彈跳機器人是目前機器人學科一個重要的發(fā)展方向，在反恐防爆、考古勘察、軍事、地質勘探以及航天探索等諸多領域都具有廣闊的應用前景。本文針對彈跳機器人領域的一個重要研究方向，具有低阻抗輸出特性的電機驅動彈性驅動器展開研究，以期完成一種利用彈性結構實現(xiàn)的電機驅動小阻抗彈跳機器人腿部驅動裝置。
　　本文在論述國內外彈跳機器人及其驅動裝置發(fā)展概況的基礎上，對此類彈性驅動器進行了理論建模分析，著重分析了驅動器的頻域特性，主要包括驅動器的驅動帶寬

2、和阻抗特性，通過分析表明彈性驅動器的帶寬與彈性器件的剛度以及阻尼比直接相關，同時也與控制系統(tǒng)參數(shù)相關，通過增大彈性器件剛度和阻尼比可以明顯增大帶寬，但驅動器的輸出阻抗同樣有所增大。在實際使用中需根據需要進行優(yōu)化調整。在理論特性分析的基礎上，進行了驅動器的機械結構設計，主要包括一種滑桿導軌式彈性結構、絲杠剛性位移推動結構、彈性元器件變形測量裝置以及電機等元件的選型，并對關鍵機械部件的加工以及工藝特性進行了探討，最后，對機械結構的一些關鍵器

3、件進行了有限元強度分析，并最終加工完成了該彈性驅動器。本文還針對彈跳機器人腿部驅動裝置中驅動元器件,直流伺服電機，設計了驅動電路以及編碼器測量電路，其中驅動電路采用LM18245驅動芯片配以EPLD完成，編碼器測量電路采用EPLD電路完成，最終加工完成了該電路。
　　本文對驅動器的驅動特性進行了仿真分析，仿真分析主要完成了不同阻抗以及驅動帶寬條件下驅動器的輸出，用以提供驅動器在特定條件下所需的驅動參數(shù)。本文同時利用完成的彈性驅動器