大负载作用下绳驱连续型机器人静力学建模分析
来源：机械工程学报杂志2024年第15期北京时间：
作者：雷飞, 刘思宇, 廖峻北, 郭朝, 王志瑞, 闫曈, 党睿娜, 苏波
单位：1. 武汉大学动力与机械学院 武汉 430072;2. 中兵智能创新研究院有限公司 北京 100072;3. 群体协同与自主实验室 北京 100072
摘要：目前连续型机器人负载能力较弱，不能满足大负载的应用需求，设计了一种基于分布式弹性单元能够承受较大负载的绳驱动十字节连接连续型机器人，而且该机器人具备被动柔顺性，可以用于缓冲、储能等场合。为了分析该连续型机器人的弯曲变形与所受负载之间的静力学关系，建立了有负载条件下的牛顿-欧拉方程，并通过数值求解器进行计算模拟，与经典的常曲率模型假设计算结果对比，牛顿-欧拉方程的仿真结果更符合实际变形量。对连续型机器人末端进行了水平、竖直、圆周运动三组实验，实验结果表明，在7.5 kg外部负载的作用下，该机器人分隔盘边缘点与对应仿真计算点的位置平均误差最大为9.62 mm，均方误差为4.69 mm，分别占连续型机器人总长的4.20%与2.04%，表明该机器人能够实现大负载作用下的精确运动，验证了机器人承担大负载的能力。
关键词：绳驱动,连续型机器人,大负载,运动学建模,静力学建模；
基金资助：国家重点研发计划(2023YFE0202100)、国家自然科学青年基金(51605339)和群体协同与自主实验室开放基金课题(QXZ23013101)资助项目。
