软体按摩机器人驱动器的设计与仿真

来源：信息与控制杂志2021年第4期北京时间：

作者：杨晓京, 刘用

摘要：为了使软体按摩机器人满足所需要的输出力要求，基于象鼻类生物结构的启发提出了一种可满足按摩输出力的软体驱动器.软体驱动器输出力主要由驱动器长度、直径和材料属性等8个内部因素及纤维线材料属性、缠绕圈数和初始编制角等4个外部因素决定.根据Hagen-Poiseuille定律分析了压强、腔室直径和驱动器长度之间的关系.通过对驱动器内部纤维线缠绕方式的讨论确定了限制其径向变形的方法.利用驱动器变形后的几何方程和力矩平衡方程建立了驱动器输出力理论模型.基于理论模型和Abaqus仿真软件生成的仿真模型进行对比分析从而确定驱动器结构最优参数.实验结果表明在最优参数的基础上，气压低于6 kPa时，实验结果与理论模型有较好的一致性，验证了理论模型的正确性.

关键词：软体驱动器, 输出力, Abaqus仿真, 力矩平衡方程