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作者：董肖肖;丁远涛;蒋丹;于随然;
单位：上海交通大学机械与动力工程学院;
摘要：驱动关节的小型化对于面向脑瘫儿童康复的下肢外骨骼机器人的推广和应用具有重要意义。基于健康儿童的行走分析，确定了康复机器人驱动关节的设计需求，继而设计出一种小体积，高转矩密度，高控制带宽的驱动关节。在结构上将减速器与电机定子内径结合，实现了驱动关节的小型化。对驱动关节的电机和减速器进行了参数设计和有限元仿真，验证了电磁和机械可靠性。建立驱动关节的动力学模型，推导了速度环传递函数，介绍了驱动关节的FOC闭环控制方法。对驱动关节样机进行系统辨识和负载特性测试，测试结果表明，所设计的驱动关节具有体积小、扭矩密度高和动态性能好等优点，外形尺寸为Φ65 mm×39 mm,额定扭矩密度达到33.71 N·m/kg,空载工况下闭环控制带宽达到57 Hz。
关键词：外骨骼机器人;;驱动关节;;电机;;减速器
