绳驱动拟人臂机器人：动力学建模与张力分析

"这篇学术论文主要探讨了绳驱动拟人臂机器人的动力学建模与张力分析。文章由陈伟海、游贤强、崔翔和于守谦等人撰写，发表于2013年3月的《北京航空航天大学学报》。该研究受到国家自然科学基金的资助，涉及绳驱动机器人的动力学模型构建和绳索张力的计算方法。" 文章指出，绳驱动拟人臂机器人采用了串并混联结构，模仿人类手臂肌肉的并联驱动方式，这使得其在设计上具有一定的优势。然而，由于绳索的存在，动力学分析变得更加复杂。研究人员将这种机器人视为由基座、大臂、小臂和末端执行器组成的四连杆串联机构，并运用迭代牛顿-欧拉法建立动力学方程的递推形式。 在动力学建模过程中，考虑到绳驱动的冗余特性以及绳索只能承受单向力的特点，研究者提出了一个基于动态最小预紧力的张力分配算法。这个算法能动态调整各绳索的驱动力，以适应不同的工作条件，确保机构在各种情况下都能保持足够的刚度。 相较于未进行张力分配的传统方法和基于静态最小预紧力的方法，该动态算法能更好地实现实时调节，优化绳索的负载分布。这种方法对于提高绳驱动拟人臂机器人的性能和稳定性具有重要意义，尤其是在需要精确控制和高动态响应的应用场合。 这篇论文揭示了绳驱动拟人臂机器人动力学建模的挑战，并提出了一种创新的张力控制策略，对于理解和优化这类机器人的设计与控制提供了理论基础和技术支持。同时，这也为未来绳驱动机器人的研究和发展提供了新的思路。