基于串联离合驱动的安全机械手静力学分析

摘要

以物理人机交互安全为背景,提出了基于串联离合驱动的安全机械手静力学分析方法。以末端执行器为参考点经过一系列推导得到关节限制力矩和最大各向同性力及最大接触力之间的关系及运算步骤,并以最大各向同性力与最大接触力的比值作为安全性能指标,应用于冗余机械手运动学中以优化机械手的操作性能。将末端执行器表面网格化,以平行四边形单元为研究对象推导得到单元上最大接触力的表达式。最后通过数值实例验证上述两种静力学分析方法的一致性、简便性和有效性,为根据机器人结构位形对力矩限制器进行标定提供了控制理论基础。