一种新型拟人机械腿的运动传递性能分析

针对当前多数拟人机械腿采用串联机构出现的运动惯性大、承载能力小,不能很好地满足拟人机器人运动特性需要的问题,提出了一种新型拟人机械腿并联机构,介绍了其结构布局特点,该机构具有3个自由度,外观匀称,与人腿相仿度高,在结构上实现了人体踝关节和膝关节功能。建立了该并联机械腿的位置反解方程,基于该方程用矢量法推导出了线速度和角速度雅可比矩阵,分别定义两矩阵的条件数和可操作度作为其运动学性能指标,分析了各性能指标在工作空间内的分布规律。研究结果表明:拟人机械腿速度传递性能良好且稳定,脚掌的运动传递性能几乎不受屈膝角度的影响。仿真结果符合人体腿部的运动要求,为当前拟人机械腿的研究提供了一种新的构型。

一类平转耦合并联机构运动学性能的评价方法

三自由度平转耦合并联机构已在航空大型结构件加工中得到应用,但因这类机构的Jacobian矩阵量纲不统一,故难于用其代数特征评价机构的运动学性能.本文基于螺旋理论构造出3-PRS并联机构速度映射模型,采用虚功原理定义了两种可描述机构链内和链间瞬时功率传递特性的无量纲运动学性能评价指标,并通过算例说明其有效性.研究成果对指导这类并联机构的运动学优化设计具有重要的参考价值.