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七自由度仿人机械臂设计与分析
在《中国制造2025》趋势的影响下,服务型机器人进入了快速发展的浪潮,其中具有多功能的辅助机械臂逐渐成为极具广阔应用前景的研究热点。本文针对老龄残疾人士及大型工程设备装配两个对象,提出了一种基于人体解剖学的七自由度机械臂的设计方案,解决大型工程设备装配需要多名工程师在相对狭小环境下协同配合及服务老龄残疾人士成本较高的问题,特点在于:(1)全刚体结构的机械臂可以保证末端强稳定性;(2)具有冗余自由度机械臂使得服务老龄残疾人士时,末端固定时其余关节可根据实际空间情况自由活动达到避免碰到受帮助者的目的;(3)同人体上肢相似的尺寸、相似的驱动效果的机械臂可以直接应用在为人类设计的工作场景。
首先对人体上肢运动机理进行研究分析,以人体手臂完成动作类型区分自由度,分析各自由度运动所需的人体上肢骨骼和肌肉。结合机械臂的设计要求,对机械臂各关节进行结构设计,并根据各关节运动特点进行驱动匹配和选型。
京公网安备 11010802022788号
