摘要：介绍了一种基于渐开线环形齿球齿轮传动的机器人新型柔性手腕及其空间八杆驱动机构.该柔性手腕由六个球齿轮按特定规律串联而成,构成了一种多系杆的空间运动行星轮系机构.新型柔性手腕具有3自由度,可实现全方位偏摆运动和自旋运动,任意方位最大偏摆角可达126°,其运动性能明显优于著名的Trallffa柔性手腕.介绍了多个球齿轮的串联结构型式,分析了新型柔性手腕的结构特点和动作原理.对驱动机构进行了可动性分析,建立了驱动机构的运动学模型.分别进行了手腕偏摆运动分析和自旋运动分析,利用Denavit-Hartenberg方法确定了六个球齿轮的位姿矩阵,推导了手腕输出轴偏摆角与第一级系杆框架偏摆角之间的关系,并求出了输出轴末端的坐标参数方程,建立了自旋运动正、逆问题运动学模型.上述驱动机构和柔性手腕的运动学分析模型成为设计控制系统的依据.

关键词：机构学 机器人 球齿轮 行星传动 

单位：国防科技大学机电工程与自动化学院，长沙410073