
机器人在工业自动化、家庭服务、康复医疗等领域的应用中,需要人机协同合作完成任务,并保证协作过程的安全性和机器人运动的准确性。大变形柔性连杆并联机构是一类利用具有大变形能力的弹性杆件作为支链来连接固定机架和末端运动平台的新型并联机构形式。与传统刚体机构不同,柔性连杆并联机构利用多根弹性杆件的整体连续大变形来实现机构末端可控运动,可实现结构-致动-传动-感知一体化,兼具刚体机器人的高刚度和高精度性能以及软体机器人的安全性和顺应性。针对大变形柔性连杆并联机构的构型设计、运动分析以及顺应控制等开展研究,提出了基于协调变形反向分解的大变形柔性连杆并联机构设计方法;建立了一套适用于空间细长杆件弹性力学计算和并联机构运动静力分析的统一方法,突破了复杂约束条件下刚柔耦合系统非线性大变形问题的高效求解关键问题;基于统一建模方法,实现柔性连杆并联机构的实时力觉自感知与闭环顺应控制。发展柔性连杆机构的建模思路、分析手段以及设计方法,可推动柔性连杆并联机构在人机协作领域的实用化进程。

图1:空间运动动图

图2:取置操作动图

图3:取置操作动图
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