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题名机器人关节基元可重构多绕组变刚度执行器设计及分析
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作者
黄云峰
合烨
邓大建
刘中根
张前图
仁善良
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机构
驻重庆地区第五军事代表室
重庆大学机械与运载工程学院
重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室
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出处
《制造技术与机床》
北大核心
2025年第9期25-34,共10页
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基金
国家重点研发计划项目(2017YFB1301401)。
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文摘
针对传统可变刚度执行器(variable stiffness actuator,VSA)存在的结构笨重、扭转刚度调节范围受限及能耗高等问题,提出一种基元可重构式多绕组变刚度执行器(reconfigurable element multi-winding variable stiffness actuator,ReMWVSA)。通过动态调节弹性元件预紧力与多滑轮组重构,实现输出扭转刚度的主动调控。理论分析表明,系统等效扭转刚度由弹性元件刚度K1与预紧力贡献刚度K_(2)共同作用,且两者均随分支单元数N的增加而显著提升。试验表明,ReMWVSA的扭转刚度调节范围达0~732.29N·m/rad,调节时间仅0.085s,储能效率提升18%。与现有VSA相比,其质量减轻至1.7 kg,体积减小至7.8×10^(5)mm^(3),同时兼具高动态响应与低能耗特性,为机器人关节安全柔顺控制提供了新方案。
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关键词
可重构基元
主动变刚度
执行器
机器人关节
刚度特性
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Keywords
reconfigurable element
active variable stiffness
actuator
robot joints
stiffness characteristics
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分类号
TP249
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TH212.6
[机械工程—机械制造及自动化]
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