| 绳驱动拟人臂机器人的刚度分析和优化 |
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| 引用本文： | 陈伟海,陈竞圆,崔翔,金岩.绳驱动拟人臂机器人的刚度分析和优化[J].华中科技大学学报(自然科学版),2013,41(2):12-16. |
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| 作者姓名： | 陈伟海 陈竞圆 崔翔 金岩 |
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| 作者单位： | 1. 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院,北京,100191
2. 贝尔法斯特女王大学机械与航空工程制造学院,英国贝尔法斯特 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(50875011,50975017) |
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| 摘 要： | 分析了一种绳驱动拟人臂机器人的笛卡尔刚度,这种7自由度机械臂具有特殊的串并混联结构,机械臂的肩关节和腕关节均为绳驱动3自由度球关节,通过对其刚度表达式的推导,再结合串联机器人刚度分析方法,描述了机械臂整体笛卡尔刚度矩阵的求解过程.首先描述了绳驱动3自由度球关节的推导过程,用以求解肩关节和腕关节的刚度；然后计算单自由度肘关节的刚度；最后通过结合肩、肘和腕刚度得到的关节空间刚度矩阵,运用修正的一致保守变换得到绳驱动拟人臂机器人的笛卡尔刚度.基于以上的刚度分析,提出了一种刚度优化算法用于改善机器人在运动过程中的刚度,仿真分析验证了这种算法的有效性.
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| 关 键 词： | 工业拟人机器人 机械臂 绳驱动 刚度矩阵 优化 |
Stiffness analysis and optimization of a novel cable driven anthropomorphic-arm manipulator |
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| Chen Weihai,Chen Jingyuan,Cui Xiang,Jin Yan.Stiffness analysis and optimization of a novel cable driven anthropomorphic-arm manipulator[J].JOURNAL OF HUAZHONG UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY.NATURE SCIENCE,2013,41(2):12-16. |
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| Authors: | Chen Weihai Chen Jingyuan Cui Xiang Jin Yan |
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| Institution: | 1 School of Automation Science and Electrical Engineering,Beijing University of Aeronautics and Astronautics,Beijing 100191,China;2 Manufacturing School of Mechanical and Aerospace Engineering,Queen’s University Belfast,Belfast,UK) |
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