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第35卷第11期 兵 工 学 报 Vol_35No．11
201 4年11月 ACTAARMAMENTARII NOV．2014
一种3自由度并联拟人机械腿的动力学建模及
伺服电机峰值力矩预估
李研彪，李景敏，计时鸣，郑超，赵章风
(浙江工业大学机械工程学院，浙江杭州310014)
摘要：为了弥补当前拟人机器人结构的不足之处和改善拟人机械腿的通用性和适应性，对一
种3自由度并联拟人机械腿的动力学性能进行了研究。基于该机械腿的结构布局特点，推导出其
运动学反解方程，研究了各输入速度的变化规律，利用拉格朗日方法建立该机械腿的动力学模型。
在该模型的基础上建立伺服电机的预估模型，主要包括对伺服电机转速的预估和对电机转矩的预
估，分析了机械腿伺服电机驱动的角速度、驱动力矩的变化规律，得到了机械腿的动力学特性，并对
机械腿伺服电机峰值力矩预估模型进行了验证，得到最大预估峰值力矩值为3．195N·m．分析结
果表明，该机械腿机构的驱动角速度和驱动力矩呈周期性变化。伺服电机峰值力矩预估模型为机
械腿伺服电机的选型提供了理论参考依据。
关键词：控制科学与技术；并联机构；拉格朗日方法；动力学建模；运动反解；峰值预估模型
中图分类号：TP242．2文献标志码：A
1．027
DoI：10．3969／j．issn．1000—1093．2014．1
of Motor
andPeak PredictionServo
DynamicModeling Torque
ParallelHumanoidMechanical
fora3．DOF Leg
LIran—biao，LI Chao，ZHAOZhang-feng
Jing-min，JIShi-ming，ZHENG
ofMechanical of
(School Engineering，ZhejiangUniversityTechnology，Hangzhou310014，Zhejiang，China)
andto the
tomakeforthedeficienciesofthehumanoidrobotstructure
order
Abstract：In up improve
a mechanicalisdis·
and ofmechanical of leg
versatilityadaptability leg，thedynamicspropertyparallel
forthemechanicalarederived
cussedindetail．Theinversekinematicstransmission leg analyti·
equations
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