基于移动补偿的绳驱动关节运动解耦方法

作     者：贺磊盈 陈建国 吴天次 杨亮亮 HE Leiying;CHEN Jianguo;WU Tianci;YANG Liangliang

作者机构：浙江理工大学机械与自动控制学院浙江杭州310018 浙江省种植装备技术重点实验室浙江杭州310018 

出 版 物：《机器人》 (Robot)

年 卷 期：2022年第44卷第2期

页      面：195-202页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080202[工学-机械电子工程] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51675488) 财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系(CARS-19). 

主　　题：绳驱动 运动解耦 弹性形变 关节转角偏移 

摘      要：提出了一种通过移动补偿解决绳驱动关节运动耦合的方法。首先,根据运动耦合的机理推导出解耦的约束条件,并相应地设计了一种2自由度绳驱动机械臂;然后,为分析绳索的弹性形变对解耦效果的影响,应用绞盘方程建立了绳索拉力对关节转角偏移影响的理论模型;最后,开展了相应的试验。试验结果显示当关节不受外力矩时,其最大角度偏移量为0.72°;关节上施加一定力矩后,基于上述模型得到的关节转角偏移量同试验值的差异小于0.02°,此外,关节转角偏移量随着预紧力的增大而减小,且关节的动态解耦性能良好。以上结果验证了提出的解耦方法的有效性和关节转角偏移模型的准确性。