三自由度仿生肩关节动力学建模与仿真控制分析

根据人体肩关节运动运动特性，提出了一种由气动人工肌肉（PMAs)驱动的解藕型并联肩关节。应用螺旋理论对三自由度并联机构进行了自由度分析。基于并联机构反解易求特性，建立了机构的运动学模型，并利用拉格朗日建立了机构的动力学模型。通过仿真控制试验，使用计算力矩法能较好控制三自由度并联机构的运动，同时也验证了动力学模型的正确性。

  气动人工肌肉（PMA）是一种驱动器，相比于其他驱动器，PMA体积小、输出力/质量比大，类似于人体肌肉，已经被的应用于仿生领域，并取得好多的成果。相比较于串联机构而言，并联机构承载力强，累计误差小以及刚度大，并且它的反解易求，便于实时控制。并联机构的动力学研究理论基本是沿用串联机构动力学的理论。迄今为止，已有牛顿-欧拉、拉格朗日以及凯恩等经典动力学方程应用到并联机构的动力学研究中。