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一种抗冲击四节点柔性关节的设计与分析

作者：孙增晖,刘宁,张洪国日期：2021-07-20/span> 浏览：2023 查看PDF文档

一种抗冲击四节点柔性关节的设计与分析*

孙增晖1,刘宁1,张洪国2

(1.长春职业技术学院机电学院,吉林长春 130022;

2.中车长春轨道客车股份有限公司,吉林长春 130022)

摘要:康复的辅助训练可以大大缓解患者的伤痛,针对目前的机器人体积大、重量重且无法保证与患者交互的问题,提出了一种新型的四节点柔性机构的设计,用于吸收机械手臂的震动和保证患者的安全。运用拉格朗日方法对弹簧进行了动态分析,并且通过有限元软件对弹簧的应力和应变进行了分析,得到该柔性单元的安全系数为2.94,最小使用寿命为716.1 h。实验及研究结果表明:该柔性单元的最大应力为440 Mpa,最大变形量为3.19 mm;柔性单元的应力和变形量与扭矩呈线性关系,其最大的应变能量为0.546 MJ,其中与扭矩呈非线性关系,可用于机械手臂柔性连接,同时也为解决此类问题提供一种技术验证手段。

关键词:康复机器人;扭矩弹簧;有限元分析;疲劳寿命

中图分类号:TH77;TP242 文献标识码:B 文章编号:1001-4551(2021)05-0650-05

本文引用格式:
孙增晖,刘宁,张洪国.一种抗冲击四节点柔性关节的设计与分析［J］.机电工程,2021,38(5):650-654.
SUN Zeng-hui, LIU Ning, ZHANG Hong-guo. Design and analysis of an impact-resistant four-node flexible joint［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2021,38(5):650-654.
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