Resumen

La investigación de un manipulador robótico biomimético se basa en las características flexibles de la articulación del miembro superior humano, y una articulación robótica de codo biomimética desempeña un papel muy importante en el control cinemático del manipulador robótico biomimético. La mayoría de las articulaciones robóticas del codo que se encuentran hoy en día tienen la desventaja común de una mala neutralidad, una baja capacidad de rotación y una pobre biomimética. Para superar algunas dificultades, este artículo presenta una nueva articulación robótica de codo biomimética. Se describe el modelo estructural de la articulación del codo y se resuelve la ecuación de posición. En segundo lugar, se establece la ecuación cinemática de la articulación del codo, se define el índice de evaluación del rendimiento de desacoplamiento cinemático de la articulación del codo, se analizan las características de desacoplamiento cinemático de la articulación del codo y se dibuja el mapa de rendimiento de desacoplamiento cinemático en el espacio de trabajo. En tercer lugar, utilizando la teoría del modelo espacial, se optimizan los parámetros estructurales de la articulación del codo, se seleccionan los parámetros estructurales mediante el método de Monte Carlo y se diseña la nueva articulación robótica del codo biomimética. Los resultados del análisis muestran que el rendimiento del desacoplamiento cinemático de la articulación del codo es simétrico y que el rendimiento del desacoplamiento cinemático disminuye con el aumento del ángulo, y hay un buen desacoplamiento cinemático en el espacio de trabajo de alrededor del 35% en las proximidades de la posición inicial. Cuando los parámetros estructurales de la articulación del codo son Re1=90 mm, Re2=70 mm y Re3=30 mm, la articulación del codo tiene un desacoplamiento cinemático muy bueno. Este artículo puede sentar las bases para futuros análisis e investigaciones de la articulación robótica del codo biomimética.

• Materias:Método de elementos finitos Ingeniería biomédica Biomecánica Huesos Prótesis
• Subjects:Finite element method Biomedical engineering Biomechanics Bones Prostheses
• Palabras claves:articulación del codo, articulación robótica del codo, rendimiento del desacoplamiento cinemático, parámetros estructurales, buen desacoplamiento cinemático, manipulador robótico biomimético, codo robótico biomimético, índice de evaluación del rendimiento, articulación del miembro superior, teoría del modelo espacial
• Keywords:elbow joint, robotic elbow joint, kinematic decoupling performance, structural parameters, good kinematic decoupling, biomimetic robotic manipulator, biomimetic robotic elbow, performance evaluation index, upper limb joint, spatial model theory