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基于负载的可变传动机制用于机器人应用

机器人学 2025-12-18 v1

摘要

本文提出了一种基于负载的可变传动 (Load-Based Variable Transmission, LBVT) 机制,旨在通过动态调整外力需求下的传动比来增强机器人驱动。与现有需要额外执行器进行主动控制的可变传动系统不同,所提出的 LBVT 机制利用预紧弹簧和四杆联轴结构,被动式修改传动比,从而降低机器人关节驱动系统的复杂性。通过仿真分析评估了 LBVT 机制的有效性。结果确认,该系统在达到预定义扭矩阈值后可实现传动比最高提升 40%,有效放大关节扭矩且无需额外驱动。此外,仿真结果显示当施加力量超过 18 N 时会触发扭矩放大效应,凸显了该系统自主响应不同负载条件的能力。该研究为开发轻量化、高效且自适应的机器人传动系统作出贡献,尤其是在需要动态扭矩适应的四足机器人中具有重要意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.15448,
  title  = {Load-Based Variable Transmission Mechanism for Robotic Applications},
  author = {Sinan Emre and Victor Barasuol and Matteo Villa and Claudio Semini},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.15448},
  year   = {2025}
}

备注

22nd International Conference on Advanced Robotics (ICAR 2025)