套索驱动空心杆机器人结构设计

介绍了套索传动特性,确定了套索驱动空心杆机器人传动系统。根据不同使用场合和不同需要确定了两套结构方案,并用SolidWorks三维绘图软件分别进行结构设计建模。该机器人连续细长、结构简单轻便,可用于灾后废墟中的搜救、大型结构和设备检测检修等需要在狭小空间内作业的场合。     

套索传动特性建模分析

绳索的柔性与套索接触面间摩擦力使套索传动呈非线性,为实现套索精密传动,建立空间任意曲线状套索力和位移传动特性的静态模型和动态模型。结合LuGre动态摩擦模型进行动态模型仿真分析,搭建套索传动特性研究试验台,试验结果与静态模型分析及动态模型仿真结果吻合。结果表明:套索力和位移输入输出关系中的死区、迟滞、方向依赖性等非线性特性与套索接触面间摩擦因数、套索曲线全曲率及绳索等效弹性系数有关,与曲线挠率、全曲率半径、传动速度无关。针对套索传动特性的研究,对狭小空间作业套索驱动机器人末端执行器力位协调控制及精确抓取物体具有重要指导意义。     

套索驱动细长机器人的初步设计与试验

为了解决在地震后废墟内部搜救幸存者的问题,设计了一种细长柔软机器人.机器人采用了套索传动的方式,使机器人操作部分的尺寸和重量相对于其他搜救机器人大大减小.机器人由头部可操作部分和细长柔软身体组成,可运动的操作部分采用模块化的设计,可根据实际需要改变关节的数量.实验结果表明,机器人能初步完成搜救任务.