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

来源：机电工程, 2021, 38(05): 650-654.

• 康复机器人
• 扭矩弹簧
• 有限元分析
• 疲劳寿命

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。

• 单位
  中车长春轨道客车股份有限公司; 长春职业技术学院