基于傳感的低功耗步行機(jī)器人膝關(guān)節(jié)研究.pdf

1、低功耗步行是步行機(jī)器人研究的熱點(diǎn)之一。在低功耗步行的研究中，膝關(guān)節(jié)的研究和腳部多維力傳感器的研究是關(guān)鍵內(nèi)容。本課題以國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目《低功耗步行機(jī)器人足的作用機(jī)理和設(shè)計(jì)方法研究》為背景，對(duì)步行機(jī)器人助力膝關(guān)節(jié)及步行機(jī)器人腳部多維力傳感器進(jìn)行了研究。
　　 首先，本文在分析目前步行機(jī)器人膝關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)方法的基礎(chǔ)上，提出了一種以主動(dòng)驅(qū)動(dòng)為主，以助力調(diào)節(jié)為輔的驅(qū)動(dòng)方法。介紹了步行機(jī)器人膝關(guān)節(jié)助力調(diào)節(jié)方法的原理，并提出了一種具體的助力調(diào)

2、節(jié)方法一基于凸輪的步行機(jī)器人膝關(guān)節(jié)助力調(diào)節(jié)方法。
　　 其次，在明確基于凸輪的步行機(jī)器人膝關(guān)節(jié)助力調(diào)節(jié)方法原理的基礎(chǔ)上對(duì)具有助力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的步行機(jī)器人膝關(guān)節(jié)進(jìn)行了機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。
　　 再次，本文對(duì)基于凸輪的步行機(jī)器人膝關(guān)節(jié)助力調(diào)節(jié)方法進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明：基于凸輪的助力調(diào)節(jié)方法能有效降低步行機(jī)器人在周期性穩(wěn)定步行擺動(dòng)相膝關(guān)節(jié)的峰值驅(qū)動(dòng)扭矩，從而可以選擇功率和峰值扭矩更小的電機(jī)，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(jī)器人基于傳感的動(dòng)態(tài)步行及其COP的檢測(cè)提供信號(hào)，作者對(duì)步行機(jī)器人腳部多維力傳感器進(jìn)行了研究。具體研究了步行機(jī)器人腳部多維力傳感器的機(jī)構(gòu)及其靜力分析，布片、組橋、貼片，傳感器的信號(hào)處理電路。并對(duì)所設(shè)計(jì)的傳感器系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：本文所研究的機(jī)器人腳部多維力傳感器能夠檢測(cè)到所施加的力。
　　 總之，本論文完成了低功耗步行機(jī)器人的膝關(guān)節(jié)和相關(guān)傳感器研制，所做的工作具有創(chuàng)新性，為今后的整機(jī)研制