摘要：为优化仿人机器人手臂设计，基于Jourdain变分建立了刚柔耦合动力学模型；通过假设模态法对动力学方程进行解耦；编写了自适应变步长求解算法；在ADAMS虚拟样机和MATLAB上对水平面内的柔性手臂运动进行了仿真，人体手臂的运动仿真在虚拟样机进行．以人体手臂运动为参考，对比分析了变截面和等截面手臂的柔性变形，比较6种不同材质手臂运动中的末端横向变形量．仿真结果表明：等截面的仿人手臂运动可以近似等效为人体手臂的运动；柔性仿人手臂末端轴向变形量远小于横向变形量，对要求不高场合可以适当忽略柔性手臂的轴向变形；ABS材质的仿人机器人手臂柔性和人体手臂较为接近；改变ABS材质手臂的截面高度，可使得仿人手臂末端柔性和人体手臂一致，且振动主频和人体手臂固有频率不同．

关键词：柔性机械臂 动力学仿真 材料力学性能 

单位：中国计量学院机电工程学院 浙江杭州310018 浙江大学控制科学与工程系 浙江杭州310007