气动人工肌肉上肢仿生关节设计

简介

气动系统以其具有结构简单、无污染、维修方便等优点，得到越来越广泛的应用。基于人体的拮抗肌对拉驱动原理，利用气动人工肌肉（PAM）驱动器，设计了三自由度（3-DOF）的仿生关节。在Adams环境下建立关节模型虚拟样机，并对其进行了运动仿真。仿真结果表明，该仿生关节结构运动曲线平滑、运动平稳、柔顺性好，满足设计要求。除此之外，对加工出的原理样机进行了可行性实验验证，绕X轴的旋转实验表明：a．当充气压力越大，前臂平台转角速度越快，b．当充气压力在0．2MPa及以上时前臂平台转角达到所需角度。绕Z轴的转角实验表明，前臂圆盘的转角范围为可达所需角度，验证了机构的可行性。