[发明专利]一种多线驱连续体机械臂驱动线耦合关系的统一解耦方法有效
申请号: | 201911089628.2 | 申请日: | 2019-11-08 |
公开(公告)号: | CN110744548B | 公开(公告)日: | 2021-02-19 |
发明(设计)人: | 杜付鑫;卢佳佳;张涛;王得晨;岳明君 | 申请(专利权)人: | 山东大学 |
主分类号: | B25J9/16 | 分类号: | B25J9/16 |
代理公司: | 济南圣达知识产权代理有限公司 37221 | 代理人: | 武博 |
地址: | 250061 山东*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 多线驱 连续 机械 驱动 耦合 关系 统一 方法 | ||
1.一种多线驱连续体机械臂驱动线耦合关系的统一解耦方法,其特征在于,基于分段常曲率假设,通过建立机械臂关节的几何模型推出多线驱连续体机械臂驱动线长度与机械臂弯曲方向和弯曲角度间的解析关系;
利用代数法分析驱动线间的耦合关系,并引入比较因子,给出n线驱连续体机械臂驱动线长度耦合关系求解的统一解决方案;得出只需非中心对称的两根驱动线长度即可唯一确定机械臂弯曲方向和弯曲角度;
机械臂弯曲角度Θ表示为:
其中,N表示关节个数,θ表示关节偏转角度;其中n为多线驱连续体机械臂的个数且n≥3,而m、l为中间变量,并无具体含义,且我们规定,
m=2h2(1+cosω)+d2(sinω)2,
其中,h表示关节无偏转时两个单元之间的驱动线长度,d表示驱动线所在圆周直径,表示驱动线的长度,ω表示两根驱动线的夹角,C为常数;
C=NH0+HB+HE,其中,H0表示单元高度,HB表示机械臂基座高度,HE表示末端单元高度;
当给定时,可以唯一确定Θ;
与驱动线夹角为ωi的驱动线长度表示为:
其中,Φ表示机械臂与X轴的夹角;
Φ表示为:
通过与比较因子比较可以唯一确定机械臂形态;
比较因子
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