基于仿生优化的高度仿生机器人肩关节的研制与特性
机器人学
2023-10-30 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
本文批判性分析了传统与仿生机器人手臂,强调了当前仿生模型中尺寸、运动范围与负载能力之间的权衡。通过深入探究人体肩关节的机械智能,特别是盂肱关节的独特球窝结构与自锁机制等复杂特征,我们 pinpoint 了在保持紧凑性的同时增强稳定性与机动性的创新点。为证实这些见解,我们提出了一种突破性的仿生机器人盂肱关节,它真实镜像了人体肌肉骨骼要素,从韧带到肌腱,集成了生物关节的机械智能。我们详尽的仿真与测试揭示了该机器人关节增强的灵活性与负载能力。该先进机器人手臂展现出显著能力,包括大幅度的运动范围与 4 kg 有效载荷能力,甚至可输出超过 1.5 Nm 扭矩。本研究不仅确认了人体肩关节的机械创新,还引入了下一代仿生机器人手臂的开拓性设计,树立了机器人技术的新基准。
引用
@article{arxiv.2310.18283,
title = {Development and Characteristics of a Highly Biomimetic Robotic Shoulder Through Bionics-Inspired Optimization},
author = {Haosen Yang and Guowu Wei and Lei Ren},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.18283},
year = {2023}
}