并联弹性杆拾放机器人机构的设计分析

Abstract

在工业领域，拾放机器人刚性机构设计趋于成熟，但存在质量较大，人机协同工作时危险系数较高等缺陷。与此同时，弹性杆作为新型设计材料，因其自身材料的优点，已广泛应用在医疗、勘探等领域。基于此，提出一种可应用于拾放任务的并联弹性杆机器人机构。利用简化的Cosserat弹性杆模型，从刚体运动的角度描述弹性杆的变形，导出弹性杆动力学模型。在Matlab中建立并联弹性杆方程及虚拟样机模型，通过对关键材料和工作空间的分析，得到相应机构参数。研究输入角度、力矩与末端的位移的关系，通过搭建样机验证了理论的可行性和设计的合理性，为弹性杆在工业方面的应用提供参考