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題名 | 腱驅動操作器之構造合成=Structural Synthesis of Tendon-Driven Manipulators |
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作者姓名(中文) | 陳達仁; 蘇俊欽; | 書刊名 | 國立臺灣大學工程學刊 |
卷期 | 72 1998.02[民87.02] |
頁次 | 頁71-91 |
分類號 | 446.886 |
關鍵詞 | 腱驅動操作器; 構造合成; 運動合成; Tendon-driven manipulator; Structural synthesis; Kinematic synthesis; |
語文 | 中文(Chinese) |
中文摘要 | 本研究之目的是針對腱驅動操作器提出一種有系統、且符合一般齒輪機構習慣的合成方法。此方法係以線性代數中之QR因子分解為基礎,將一具有n + 1條腱、n自由度腱驅動操作器之構造矩陣,分解為方向矩陣與等效構造矩陣。其中藉由方向矩陣,建立n + 1維度的腱拉力與n維度的 “等效腱拉力” 之間的關係,並藉由等效構造矩陣,建立n維度的等效腱拉力與n維度的關節扭矩之間的關係。同時,經由等效構造矩陣的觀念,可建立一與關節式齒輪機構具有相同特性之 “等效系統”。而基於方向矩陣與等效構造矩陣之運動合成,可決定腱驅動操作器在滿足運動等方向性條件時的設計參考點位置、滑輪之適當尺寸、及腱繞線之安排與設計。本文之研究成果,將有助於腱驅動操作器之合成與設計能力的提昇。 |
英文摘要 | This paper describes a systematic methodology for the structural synthesis of tendon-driven mechanisms. Based on the QR factorization, it is shown that complex transformation between vectors in the tendon-space and joint-space of an n-dof tendon-driven manipulator with n + 1 tendons can be decomposed as a two-step transformation. An orientation matrix is used to characterize vector transformation between the (n + 1)-dimensional tendon-space and n-dimensional intermediate equivalent tendon-space. An equivalent structure matrix is also introduced for vector transformation between the n-dimensional equivalent tendon-space and n-dimensional joint-space. Design equations for synthesizing a manipulator to possess isotropic transmission characteristics with proper tendon routing and pulley sizes are derived. |
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