机械工程学报 ›› 2024, Vol. 60 ›› Issue (19): 1-10.doi: 10.3901/JME.2024.19.001
张永顺, 刘高仁, 刘志军, 刘振虎, 董海
ZHANG Yongshun, LIU Gaoren, LIU Zhijun, LIU Zhenhu, DONG Hai
摘要: 为了摆脱复杂机械类传动手腕的弊端,突破现有球型电磁类关节电磁解耦和磁矩奇异性难题,满足非结构环境对电磁柔性手腕变刚度控制性能的特殊需求,依据旋转磁场内磁体转子的旋转定轴效应,提出一种电磁驱动两自由度变刚度球型机器人手腕解耦驱动机理。在机构方面,通过内置磁体转子的万向随动机构实现手腕输出轴线侧摆与俯仰运动正交解耦,在电磁驱动方面,通过空间万向旋转磁场方位解耦实现旋转定轴磁矩在侧摆与俯仰方向的正交解耦,进而实现球型手腕侧摆、俯仰磁矩与运动双重解耦下的二自由度主动驱动。该球型电磁关节能实现磁场精确建模和耦合磁矩正交解耦,可望显著提高手腕的输出磁矩和输出刚度控制精度,为实现非结构复杂环境的万向电磁线性变刚度柔顺控制奠定了基础。
中图分类号: