柔顺机械臂人-机交互生物力学仿真实验研究

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中文摘要：安全性、舒适性的物理性人机交互是机器人领域的一大热点及难点问题.为了研究人机共融环境下柔顺机械臂的人机交互过程以及如何确定柔顺关节的关节刚度,选取柔顺交互的典型运动—太极推手作为人机交互过程的代表,通过生物力学测量的技术得到太极推手的运动学,并在LifeMOD中实现单独人体太极推手动力学仿真,建立仿人体上肢的柔顺机械臂与人体的共融模型,利用LifeMOD/ADAMS软件实现人体柔顺机械臂太极推手运动的交互生物力学仿真.对比单独人体太极推手仿真和模仿太极推手人机交互仿真中的人体关节位移及关节力矩发现:人体关节刚度可随外负载的变化而改变.此外,对不同关节刚度的柔顺臂进行了模仿太极推手的人机交互仿真试验,对比分析交互过程的接触力得出结论:机械臂关节刚度的降低可降低人机交互过程的接触力,从而提高人机物理交互的安全性.

作者：

王昆、张秀丽、张永忠

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作者单位：

北京城市学院北京 100000

北京交通大学北京 100000

关键词：

柔顺机械臂人机交互生物力学仿真 Life MODADAMS

出版年：

2020

中国机械

中国工业报社

中国机械

ISSN：1003-0085

年,卷(期)：2020.(13)

参考文献量2