氣壓肌肉仿人機械手臂

Humanoid Robot Arm with Pneumatic Muscle

一般機械手臂的驅動裝置多是採用伺服馬達、步進馬達、液壓缸、氣壓缸,達到精度高、響應快、承載力大等特點,但也帶有柔順性不足的問題。而在仿生、復健、服務機器人等技術領域中,更需要機械手臂具有柔順性,而對於柔順性和安全性的要求要遠大於對位置控制精度和承載能力的要求。氣壓肌肉所具有的乾淨性、柔性好與重量輕等特質為仿人機械手臂的研究找到了新的方向。本研究利用氣壓肌肉所設計之仿人機械手臂具有6個自由度,在機構方面依據人體構造建造肩、肘、腕等三個關節,每個關節皆由一對氣壓肌肉連結鋼索所組成,經由充氣收縮排氣伸長所產生的長度與收縮力變化使關節產生旋轉,並藉由增量型編碼器量測各關節之角度變化。

肩關節

紅:利用一對氣壓肌肉的驅動帶動旋轉

                                                 腕關節
藍:以鋼索連接氣壓肌肉帶動腕關節以

  為方向旋轉
綠:以鋼索連接氣壓肌肉帶動下方圓盤旋轉

  達到腕關節以Y軸為方向旋轉

肘關節

紫:以鋼索連接氣壓肌肉帶動肘關節以X軸
  為方向旋轉
橘:
以鋼索連接氣壓肌肉帶動下方圓盤旋轉  

  達到肘關節以Y軸為方向旋轉
 

Achievements