机械工程学报

作者：度红望, 许晓亚, 邵仁波, 熊伟, 王海涛

单位：大连海事大学船舶机电装备研究所 大连 116026

关键词：气动弯曲型人工肌肉,变截面气缸法,变步长龙格库塔法,动力学特性,灵敏度分析；

基金：海底工程技术与装备国际联合研究中心开放基金(3132023357)和国家自然科学基金(52075065)资助项目。

气动弯曲型人工肌肉是实现柔性机械手的核心设备，针对其迟滞非线性导致的难于精确控制的问题，提出一种变截面气缸法用于动力学建模与分析。采用变步长四阶龙格库塔法对模型进行数值计算，分析了影响其动态特性的关键参数灵敏度。进一步，对编织角为60°的弯曲型执行器的动力学特性进行了仿真与实验验证。结果表明，提出的动力学模型能够准确描述该执行器的瞬态响应特性，该执行器能够在1 s之内完成充压过程，并且能够在0.1 s内做到快速响应，模型误差小于5%。动力学模型为实现柔性机械手的高精度抓取奠定了理论基础。

来源：2023年第21期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2023年第21期