雙足仿人機器人新型柔性關節(jié)及其驅動的設計研究.pdf

1、本文依托中央高?；究蒲袠I(yè)務費專項資金項目（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節(jié)及其驅動的基礎上，針對機器人普遍存在的關節(jié)驅動柔性不足問題，設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)關節(jié)驅動柔性。本文主要研究內容方法及結論如下:
　　首先，在研究橫向磁場電機電磁機理的基礎上，通過電磁場有限元軟件ANSOFT Maxwell設

2、計了電機模型，隨后分析計算了電機驅動單元的電磁特性，分析結論表明，該電機可以提供高力密度、無齒槽力波動的平穩(wěn)電磁力，與設計初衷吻合。其次，將該電機作為關節(jié)驅動裝置應用于仿人機器人下肢關節(jié)驅動，以實現(xiàn)仿人機器人下肢關節(jié)的柔性驅動。結合人體下肢體段參數及運動學特征，設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，并以一個步態(tài)周期自由步態(tài)參數為驅動函數，對所建立的雙足仿人機器人下肢模型