[发明专利]一种基于磁流变技术的柔性机械臂减振装置与方法

摘要

本发明涉及一种基于磁流变技术的柔性机械臂减振装置与方法，属于柔性机械臂振动控制技术领域。减振装置包括刚柔耦合机械臂、磁流变弹性体减振装置以及反馈控制回路，其中刚柔耦合机械臂由刚性机械臂、电机安装板、伺服电机、谐波减速器、柔性机械臂安装座和柔性机械臂组成，磁流变弹性体减振装置由铁芯、导杆、固定座、磁流变弹性体、永磁铁和电磁线圈组成，反馈控制回路由两个加速度传感器、电荷放大器、数据采集系统、PC上位机和程控电源组成。PC上位机通过对两个加速度传感器反馈信号的分析处理来调节电磁线圈两端的供给电压，进而改变磁流变弹性体的刚度，从而满足系统内共振的要求。本发明具有减振效果明显、耗能少，适合大振幅减振的特点。

主权项

一种基于磁流变技术的柔性机械臂减振装置，其特征在于它包括刚柔耦合机械臂、安装在柔性机械臂上的磁流变弹性体减振装置以及反馈控制回路，其中：刚柔耦合机械臂由刚性机械臂（1）、电机安装板（2）、法兰盘（3）、柔性机械臂安装座（4）、柔性机械臂安装板（5）、柔性机械臂（7）、谐波减速器（19）和伺服电机（20）组成；刚性机械臂（1）端面上加工有螺纹孔，电机安装板（2）侧面上加工有沉头孔，通过内六角螺钉将刚性机械臂（1）和电机安装板（2）固连；谐波减速器（19）和伺服电机（20）通过法兰盘使用内六角螺栓与螺母安装在电机安装板（2）上；柔性机械臂安装座（4）、柔性机械臂安装板（5）、柔性机械臂（7）之间通过内六角螺钉或内六角螺栓与螺母固连，最后通过法兰盘（3）使用内六角螺钉与谐波减速器（19）安装在一起；磁流变弹性体减振装置由铁芯（8）、导杆（9）、固定座（10）、振动板（11）、电磁线圈（12）、磁流变弹性体（14）、永磁铁（16）、滑动板（17）和滑动套（18）组成；铁芯（8）一边中间开有缺口，用于安装磁流变弹性体（14）和振动板（11），铁芯（8）缺口两侧长方体倒角处理用于缠绕电磁线圈（12）；振动板（11）呈T形，底面通过导杆（9）的螺纹并使用螺母和固定座（10）固定，安装于柔性机械臂（7）上，伸出板的两侧粘贴磁流变弹性体（14），然后插入到铁芯（8）缺口内固定；滑动板（17）为方环形结构，可以从铁芯（8）的一端插入，并使用滑动板（17）上的内环伸出板（21）与铁芯（8）粘贴在一起；滑动套（18）过盈安装于滑动板（17）的孔内，与导杆（9）形成相对运动件，降低摩擦影响；永磁铁（16）吸附于铁芯（8）两侧，作为磁流变弹性体（14）的另一个磁源；反馈控制回路由加速度传感器A（6）、加速度传感器B（13）、电荷放大器（22）、数据采集系统（23）、PC上位机（24）和程控电源（25）组成；加速度传感器A（6）垂直安装在柔性机械臂（7）与伺服电机（20）的结合端；加速度传感器B（13）垂直安装在柔性机械臂（7）的末端执行处。