机械工程学报 ›› 2026, Vol. 62 ›› Issue (9): 14-25.doi: 10.3901/JME.260404
• 机器人及机构学 • 上一篇
崔健锋, 窦嘉琳, 姜洪洲
CUI Jianfeng, DOU Jialin, JIANG Hongzhou
摘要: 人工肌肉的容积驱动方式是一种无阀的泵控驱动方式,其具有驱动设备简便、系统效率高等优点。现有容积驱动人工肌肉的长度预测方法中没有考虑负载力影响,造成理论长度与实际存在偏差,亟须改进。首先进行了负载力对人工肌肉长度的影响实验,发现对于不同长度人工肌肉,相同负载力造成的长度相对变化量是相同的,但其绝对变化量与肌肉原始长度有关,即若人工肌肉原始长度越长,由负载力造成的长度绝对变化量越大。因此对于较长的人工肌肉必须考虑负载力的影响。然后通过实验得到了外负载力对人工肌肉长度的影响的关系,并基于此对原有纯几何长度预测模型进行修正。最后,假定人工肌肉的状态量,如无负载肌肉长度、肌肉橡胶筒弹性模量、压力-负载力关联系数等,均为人工肌肉注液体积的函数,从而建立了以注液体积为核心变量的容积驱动人工肌肉长度预测方法,并通过单根人工肌肉实验以及并联机构应用实验对其加以验证。实验表明该方法即使在无位置反馈的开环控制条件下也能达到相当的精度。这为容积驱动人工肌肉在机器人领域的应用提供了新的技术路径。
中图分类号: