An Engineering Method for Comparing Selectively Compliant Joints in Robotic Structures

Berselli G.; Guerra A.; Vassura G.; Andrisano A.O.

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An Engineering Method for Comparing Selectively Compliant Joints in Robotic Structures

机译：一种比较机器人结构中选择性柔顺关节的工程方法

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Large displacement compliant joints can substitute traditional kinematic pairs in robotic articulated structures for increasing ease-of-assembly, robustness, and safety. Nonetheless, besides their limited motion capabilities, compliant joints might be subjected to undesired spatial deformations which can deteriorate the system stability and performance whenever a low number of control inputs is available. In all these cases, it is convenient to select/design joint morphologies which enable a selectively compliant behavior, i.e., a low stiffness along a single desired direction. Within this context, this paper outlines an engineering method for quantifying the joint’s selective compliance by means of local and global performance indices. The approach is validated by comparing two beam-like flexures whose analytic solution is known from the literature. Finally, two joint morphologies, previously employed in the fabrication of robotic/prosthetic hands, are critically compared on the basis of the proposed criteria.

机译：大位移顺应性关节可以代替机器人关节结构中的传统运动学对，以提高组装的简易性，坚固性和安全性。但是，除了有限的运动能力之外，顺应性的接头可能还会遭受不希望的空间变形，每当少量的控制输入可用时，这都会使系统的稳定性和性能下降。在所有这些情况下，方便的是选择/设计关节形态，以实现选择性的顺应性，即沿单个所需方向的低刚度。在此背景下，本文概述了一种工程方法，该方法可通过本地和全球绩效指标来量化关节的选择性依从性。通过比较两个束状挠曲来验证该方法，其解析解已从文献中得知。最后，在提出的标准的基础上，对以前用于制造机器人/假手的两个关节形态进行了严格的比较。

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来源
《Mechatronics, IEEE/ASME Transactions on》 |2014年第6期|1882-1895|共14页
作者
Berselli G.; Guerra A.; Vassura G.; Andrisano A.O.;
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作者单位

??Enzo Ferrari?? Engineering Department, University of Modena and Reggio Emilia, Modena, Italy|c|;

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原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
Design criteria; large displacement compliant joints; performance evaluation;

机译：设计标准;大位移柔性接头;性能评估;

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