Mechanism and Machine Theory 利用轴向力释放实现高质量和大行程恒定扭矩的研究
发布时间：2024-12-09
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- 2024-12-09
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- Mechanism and Machine Theory 利用轴向力释放实现高质量和大行程恒定扭矩的研究
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柔性恒力矩机构（CCTMs）无需复杂闭环反馈系统即可保持恒定力矩输出，这一特性使其在康复设备、手术器械和协作机械臂等领域具有广泛应用前景。然而，大变形与多轴载荷引发的显著非线性效应，给CCTMs设计带来巨大挑战。传统设计策略主要关注后屈曲现象调控，往往导致应力集中与正负刚度失衡，影响力矩稳定性与行程范围。本研究提出一种新型CCTM结构，通过在多轴载荷中实现力学解耦并释放轴向力，成功隔离梁体弯曲力作用——该创新通过在梁体固定端引入平行导向柔顺机构，有效降低应力水平并提升全工作区间的力矩稳定性。基于链式梁约束模型的几何参数粒子群优化设计，最终实现的CCTM在18°至68°旋转范围内力矩波动低于0.39%。实验验证表明，相较于传统直梁型CCTM，该设计具有更广阔的恒力矩行程和更优异的输出一致性。
上述成果近期发表于Mechanism and Machine Theory，李博老师参与其中的机构设计方法。
论文题目：Achieving high-quality and large-stroke constant torque by axial force release