腱驱动人形机器人手臂结构设计与运动学分析
胡鑫运 窦汝桐 刁立康 张涵超 郑迦升 袁建涛 崔铭瀚

德州学院 能源与机械学院，山东德州，253023；

摘要：针对传统机械臂存在体积重、自重大、灵活性不足和成本高等问题，设计了一款七自由度电机后置式腱驱动人形机械臂。该机械臂采用仿生模块化关节设计，整体划分为肩关节、肘关节、腕关节三大功能模块，各模块均配备独立后置电机背包，降低臂体的整体重量，减小臂体的运动惯性，并采用多电机耦合驱动多关节的布局方式，提高机械臂各关节承载力。首先采用SolidWorks完成机械臂整机三维建模；并通过MATLAB验证正运动学的正确性。结果表明，腱驱动人形机器人手臂结构设计正确，机械臂运动学建模正确，该结构使机械臂具有负载与自重比高、价格低廉和具有一定的柔性等优点，对仿人机械臂在轻量化、高承载力及低成本方面的基础研究与推广应用具有重要意义和应用价值。

关键词：后置电机；仿人机械臂；腱驱动技术

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