用绕线凸轮调节机械刚度的旋转机械装置

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用绕线凸轮调节机械刚度的旋转机械装置
出现在文献中的大部分可调节弹簧都是基于对抗驱动的两个二次弹簧。当两个二次弹簧对抗性的连接在一起时，由此产生的系统实现了一个可机械调节刚度的线性弹簧行为。然而，一个有完美二次行为的非线性弹簧是很难实现的。在这篇文章中，合成一个非线性弹簧的使用机制被简化为函数生成问题。文章提出了一个实际的凸轮机构用在了非线性弹簧的合成上，一个分析的方案被用来计算必要的凸轮轮廓。设计、制造以及实验了利用凸轮机构的机械刚度可调的旋转弹簧，发现了比较好的线性行为，并且实验所得的弹簧刚度值与方案分析很好的吻合了。
介绍带有机械可
调刚度的弹簧已经被开发出来了，并且被应用到机器人上来提高行走机器人的能源利用效率，以及获得安全的人机交互工业机器人。几个不同的可调节弹簧装置已经被构造用以实现这些目的。在这些所有的应用中，人们都期望获得线性的弹簧行为，因为这样运动方程就会变成线性的，并且系统模型就会被简化。对于所有的弹簧常数都得到完美的线性行为时不可能的，并且许多已存在的设计只是近似线性弹簧行为。使用凸轮是这些可能实现旋转弹簧的方法中的一种，凸轮的转角是时间的随意
函数。一个这种凸轮 ...

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关键词：工业机器人 运动方程 系统模型 机器人 非线性