2N条丝驱动N个自由度机器人运动学的回路分析方法

摘要

本发明公开了一种2N条丝驱动N个自由度机器人运动学的回路分析法，能够用回路矩阵和电机驱动空间等效半径矩阵快速描述丝传动机器人关节空间和电机驱动空间之间的运动学映射关系。通过观察丝传动机器人的平面传动原理图可直接列写回路矩阵和等效半径矩阵，由于回路中的支路1和支路2产生正的丝位移时分别对应与之接触轮的正反转，其相应回路中的元素符号选取恰好相反，只需确定每个回路中一条支路的元素符号即可列写出两个矩阵，建立运动学映射关系模型，加快并简化了丝传动机器人运动学的建模和分析过程，为丝传动机构的设计、运动学分析与控制奠定了基础。

主权项

2N条丝驱动N个自由度机器人运动学的回路分析方法，其特征在于：在丝传动机器人的运动学分析中，引入回路矩阵L进行描述丝位移和关节角位移之间的映射关系模型，如果丝没有布局在相应关节轴上的轮时，回路矩阵相应位置处的元素取为零；若丝布局在相应关节轴上的轮时，回路矩阵相应位置处的元素取正还是负的轮半径，由丝走过正位移时，带动相应关节轴与之接触轮的旋转方向决定，当丝产生正位移时，每个回路所对应的支路1和支路2分别控制与之接触轮的正反转，只需确定每个回路中一条支路的元素符号，另一条支路与之相反，因此可以通过观察丝传动机器人的平面传动原理图直接列写回路矩阵L。