[发明专利]一种绳驱动连续型机械臂的三维静力学建模方法有效
| 申请号： | 201910339815.5 | 申请日： | 2019-04-25 |
| 公开（公告）号： | CN110076775B | 公开（公告）日： | 2020-07-28 |
| 发明（设计）人： | 孟得山;王学谦;梁斌;黄少平;芦维宁 | 申请（专利权）人： | 清华大学深圳研究生院 |
| 主分类号： | B25J9/16 | 分类号： | B25J9/16 |
| 代理公司： | 深圳新创友知识产权代理有限公司 44223 | 代理人： | 方艳平 |
| 地址： | 518055 广东*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种绳驱动连续型机械臂的三维静力学建模方法，包括以下步骤：S1：根据三关节伪刚体模型，建立每个等效的扭簧的三维力平衡方程，得到所述绳驱动连续型机械臂受到预定的绳索拉力、外力和重力时的每个所述扭簧的偏转角度；S2：根据每个所述扭簧的偏转角度，分别建立绳索拉力、外力和重力对每个所述分节末端的合力和合力矩表达式；S3：将绳索拉力、外力和重力对每个所述分节末端的合力和合力矩表达式代入到每个所述扭簧的三维力平衡方程，得到所述绳驱动连续型机械臂的三维静力学平衡方程。本发明将二维平面的伪刚体等效方法拓展到三维空间中，且大大提高运算效率。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 驱动 连续 机械 三维 静力学 建模 方法 | ||
【主权项】：
1.一种绳驱动连续型机械臂的三维静力学建模方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：根据三关节伪刚体模型，建立每个等效的扭簧的三维力平衡方程，得到所述绳驱动连续型机械臂受到预定的绳索拉力、外力和重力时的每个所述扭簧的偏转角度；其中所述绳驱动连续型机械臂包括多个分段，每个分段分别包括多个分节，每个分节之间依次通过圆盘连接起来，且每相邻的两个所述圆盘之间夹着一个弹性部件，每个分段分别对应多根驱动绳索，且所有驱动绳索分别穿过多个所述圆盘上至所述绳驱动连续型机械臂的一端以通过所有驱动绳索施加绳索拉力来驱动所述弹性部件弯曲；每个所述弹性部件等效为由三个扭簧连接的四段刚性杆组成的梁；S2：根据每个所述扭簧的偏转角度，分别建立绳索拉力、外力和重力对每个所述分节末端的合力和合力矩表达式；S3：将绳索拉力、外力和重力对每个所述分节末端的合力和合力矩表达式代入到每个所述扭簧的三维力平衡方程，得到所述绳驱动连续型机械臂的三维静力学平衡方程。
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