变载荷作用下柔顺关节变宽度片弹簧的变形分析

提出一种以变宽度片弹簧为骨架的气动柔顺关节,可构成柔性自适应机械手。片弹簧的变形等效于弹性悬臂梁自由端受特殊变载荷作用的大扰度变形。采用分段非线性变系数并带有未知参数的微分方程建立静态模型,借助MATLAB中的BVP4C函数得到不同压力下片弹簧任意位置的变形倾角、变形位移的数值解,变载荷明确后利用ANSYS建模仿真,验证结果的正确性。与等宽度片弹簧对比后说明,变宽度片弹簧骨架关节具有柔性好、节省能源的优点。

一种变截面片弹簧骨架柔顺关节的变形研究

提出一种以变截面片弹簧为骨架的气动柔顺关节,可构成柔性自适应机械手。片弹簧的变形等效于自由端受特殊变载荷(方向和大小都随气缸内压力而变化)作用的弹性悬臂梁的大扰度变形。文中采用非线性变系数并带有未知参数的微分方程组建立静态模型,借助ode45和fmincon函数得到不同压力下片弹簧任意位置的转角位移、坐标位移的数值解,变载荷明确后利用ANSYS建模仿真验证模型与数值解法的正确性,最后与等截面片弹簧骨架关节进行对比,说明变截面片弹簧骨架关节具有柔性好、节省能源的优点。