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作者：朱庆;江堤;赵虎;涂德浴;刘庆运;
单位：安徽工业大学特种重载机器人安徽省重点实验室;安徽省智能破拆装备工程实验室;
摘要：为了设计功率体积比大、结构简单、可柔性接触的高伸缩比驱动器，提出了一款膨胀型囊式气动软体驱动器。采用一种变截面气缸法进行动力学建模与分析，并设计了软体驱动器位置伺服控制器，以实现该型驱动器对期望轨迹的跟踪控制。首先，依据柔性接触和弹性体为接触目标的需求，建立了该驱动器驱动弹性体的动态特性数学模型；其次，搭建软体驱动器负载特性实验平台，通过实验结果与仿真数据的比较验证了模型的准确性，并分析弹簧刚度和恒压源压力对软体驱动器驱动特性的影响。再次，结合动力学模型和基于有界的滑模控制策略，设计了软体驱动器位置伺服控制系统，并利用Lyapunov函数理论证明了闭环控制系统的稳定性。最后，通过轨迹跟踪实验表明了位置伺服控制系统在变负载条件下的可行性和有效性。研究结果为膨胀型软体驱动器的应用提供理论指导。
关键词：气动软体驱动器;;负载特性;;位置伺服;;滑模控制
基金资助：特种重载机器人安徽省重点实验室开放基金(TZJQR003-2024,TZJQR007-2024);; 安徽省高校自然科学研究重点项目(KJ2021A0403)
