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三自由度仿生肩關節動力學建模與仿真控制分析

2021-2-23

根據人體肩關(guan)節(jie)運(yun)動(dong)運(yun)動(dong)特性,提(ti)出了(le)一種由(you)氣動(dong)人工(gong)肌肉(PMAs)傳(chuan)動(dong)的(de)解(jie)藕型(xing)并(bing)(bing)聯肩關(guan)節(jie)。應用螺旋理論對三(san)(san)自由(you)度并(bing)(bing)聯機(ji)構進行了(le)自由(you)度分析。基(ji)于并(bing)(bing)聯機(ji)構反解(jie)易求特性,建(jian)立了(le)機(ji)構的(de)運(yun)動(dong)學模型(xing),并(bing)(bing)利用拉格(ge)朗日建(jian)立了(le)機(ji)構的(de)動(dong)力(li)(li)學模型(xing)。通過仿(fang)真控制(zhi)試驗,使用計算力(li)(li)矩法(fa)能較好控制(zhi)三(san)(san)自由(you)度并(bing)(bing)聯機(ji)構的(de)運(yun)動(dong),同時也(ye)驗證了(le)動(dong)力(li)(li)學模型(xing)的(de)正確性。


  氣動人工肌肉(PMA)是一種傳動器,相比于其他傳動器,PMA體積小、輸出力/質量比大,類似于人體肌肉,已經被的應用于仿生領域,并取得好多的成果。相比較于串聯機構而言,并聯機構承載力強,累計誤差小以及剛度大,并且它的反解易求,便于實時控制。并聯機構的動力學研究理論基本是沿用串聯機構動力學的理論。迄今為止,已有牛頓-歐拉、拉格朗日以及凱恩等經典動力學方程應用到并聯機構的動力學研究中。

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