三自由度仿生肩關節動力學建模與仿真控制分析

根據人體肩關節運動運動特性，提出了一種由氣動人工肌肉（PMAs)驅動的解藕型并聯肩關節。應用螺旋理論對三自由度并聯機構進行了自由度分析。基于并聯機構反解易求特性，建立了機構的運動學模型，并利用拉格朗日建立了機構的動力學模型。通過仿真控制試驗，使用計算力矩法能較好控制三自由度并聯機構的運動，同時也驗證了動力學模型的正確性。

  氣動人工肌肉（PMA）是一種驅動器，相比于其他驅動器，PMA體積小、輸出力/質量比大，類似于人體肌肉，已經被的應用于仿生領域，并取得好多的成果。相比較于串聯機構而言，并聯機構承載力強，累計誤差小以及剛度大，并且它的反解易求，便于實時控制。并聯機構的動力學研究理論基本是沿用串聯機構動力學的理論。迄今為止，已有牛頓-歐拉、拉格朗日以及凱恩等經典動力學方程應用到并聯機構的動力學研究中。