基于傳感的低功耗步行機器人膝關節(jié)研究.pdf

1、低功耗步行是步行機器人研究的熱點之一。在低功耗步行的研究中，膝關節(jié)的研究和腳部多維力傳感器的研究是關鍵內容。本課題以國家自然科學基金項目《低功耗步行機器人足的作用機理和設計方法研究》為背景，對步行機器人助力膝關節(jié)及步行機器人腳部多維力傳感器進行了研究。
　　 首先，本文在分析目前步行機器人膝關節(jié)驅動方法的基礎上，提出了一種以主動驅動為主，以助力調節(jié)為輔的驅動方法。介紹了步行機器人膝關節(jié)助力調節(jié)方法的原理，并提出了一種具體的助力調

2、節(jié)方法一基于凸輪的步行機器人膝關節(jié)助力調節(jié)方法。
　　 其次，在明確基于凸輪的步行機器人膝關節(jié)助力調節(jié)方法原理的基礎上對具有助力調節(jié)系統(tǒng)的步行機器人膝關節(jié)進行了機構設計。
　　 再次，本文對基于凸輪的步行機器人膝關節(jié)助力調節(jié)方法進行了仿真和實驗研究。研究結果表明：基于凸輪的助力調節(jié)方法能有效降低步行機器人在周期性穩(wěn)定步行擺動相膝關節(jié)的峰值驅動扭矩，從而可以選擇功率和峰值扭矩更小的電機，減輕系統(tǒng)的自重，節(jié)省步行的能耗。

3、r>　　 最后，為了給步行機器人基于傳感的動態(tài)步行及其COP的檢測提供信號，作者對步行機器人腳部多維力傳感器進行了研究。具體研究了步行機器人腳部多維力傳感器的機構及其靜力分析，布片、組橋、貼片，傳感器的信號處理電路。并對所設計的傳感器系統(tǒng)進行了實驗研究，實驗結果表明：本文所研究的機器人腳部多維力傳感器能夠檢測到所施加的力。
　　 總之，本論文完成了低功耗步行機器人的膝關節(jié)和相關傳感器研制，所做的工作具有創(chuàng)新性，為今后的整機研制