一种被动力反馈阻尼器及其模型研究.pdfVIP

第27卷 第4期 传 感 技 术 学 报 Vo1．27 No．4 2014年 4月 CHINESE JOURNALOFSENSORSANDACTUATORS Apr．2014 ResearchonaPassiveForceFeedbackDamperandItsM odel DAIJinqiao ，YUAlong ，WANGAimin ，XUBaoguo (1．SchoolofPhysicalandElectronicandElectricalEngineering，HuaiyinNormalUniversity，Huai’auJiangsu223300，China 2．SchoolofInstrumentScienceandEngineering，SoutheastUniversity．Nanjing210096，China) Abstract：A magnetorheol0gicalfluidbased damperhasbeendesignedandthemodelhasbeen setup forforce feedback．Thedesignmethodofthedamperisintroduced．Thesealedshellofthedamperiscomposedofanupside capandanundersidecap．A rotorislocatedintheshellbyanaxle，withthemagnetorheologicalfluidbeingfilledin theshel1．Whentheyieldstressofmagnetorheologicalfluidappliedbyamagneticfield changes，thedampingforce oftherotorrotatingrelativetoshellchangesrapidlyand continuously．Thecompositionsofthedampingforceand theircontrollabilityareanalyzed，andasimplifiedinversedynamicsmodelisdeveloped．An experimentalsystem is setupusingthedamperprototype．onwhichforcefeedbackexperimentsofsqueezingacomplianceobjectand collidingarigidbodyaredone．A largescopeofforcefeedbackisimplementedandSOvalidityofthedesignandthe modelofthedamperareverified． Keywords：damper；forcefeedback；magnetorheologicalfluids；simplifiedinversedynamicsmodel EEACC：7320G；7230 doi：10．3969／j．issn．1004—1699．2014．04．012 一 种被动力反馈阻尼器及其模型研究术 戴金桥 ，俞阿龙 ，王爱民 ，徐宝国 (1．淮阴师范学院物理与电子电气工程学院，江苏 淮安 223300；2．东南大学仪器科学与工程学院，江苏 南京210096) 摘 要 ：根据力觉反馈的需要，设计了一种基于磁流变液的阻尼器，并建立了模型 介绍了磁流变液阻尼器的设计方法，该 阻尼器由上、下盖组成密闭的壳体，转子通过轴设置于壳体内，壳体内充满磁流变液，在磁场作用下磁流变液屈服应力产生变 化，转子相对于壳体转动时阻尼力连续快速变化，分析了阻尼器阻尼力构成及其可控性，运用较为简化的方法建立了阻尼器 的逆动态模型，利用研制的阻尼器原型设计了实验系统并进行了挤压柔顺性物体和碰撞刚体力反馈实验，实验中阻尼器能够 实现大范围的力觉反馈 ，因此表明设计方法有效、模型正确。 关键词 ：阻尼器；力反馈；磁流变液；简化逆动力学模型 中图分类号：TP242．6；TB381 文献标识码：A 文章编号 ：1004—1699(2014)04—0484—0