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一种新型SEA结构设计及弹性单元优化研究

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为了满足康复机器人肘关节运动要求,采用一种应用于串联弹性执行器(Series Elastic Actuator,SEA)的双节点对称螺旋波纹结构弹性单元,将储能比作为优化标准,在相同质量前提下能达到最大储能比,可以更好地吸收机械手臂的振动、保证患者的安全.首先,对SEA进行三维建模;其次,利用有限元软件对转矩弹簧进行仿真分析,得到该弹性单元的安全系数为2.37;最后,加工出实物.实验表明,该弹性单元储能比可达9.63 J/kg,实测刚度kr=264.04N·m/rad,与模拟刚度的误差为6.86％,且弹性单元的扭转角与转矩呈线性关系,可用于机械手臂柔性连接,为进一步优化机器人打下基础,同时也为解决此类问题提供了一种技术验证手段.
Design of a New Type of SEA Structure and Optimization of Elastic Elements

Series elastic actuatorElastic unitEnergy storage ratioFinite element analysis

李玉青、刘宁

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长春职业技术学院机电学院,吉林长春 130033

串联弹性执行器 弹性单元 储能比 有限元分析

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JKBLX2021079JGJX2023C165CXCYHZW20210062022ZCY30921ST07

2023

10.16578/j.issn.1004.2539.2023.11.019

机械传动
郑州机械研究所 中国机械通用零部件工业会齿轮分会 中国机械工程学会

机械传动

CSTPCD北大核心
影响因子：0.534
ISSN：1004-2539
年,卷(期)：2023.47(11)
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