关节电机选型扭矩计算
髋关节扭矩:τ髋=m⋅g4⋅L1膝关节扭矩:τ膝=m⋅g4⋅L2。
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1. 确定基本参数
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机器人总质量:10kg。
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重力加速度:g=9.81 m/s
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单腿负载:四足机器人静止时,每条腿承担总重量的四分之一,即:
F=m⋅g4=10⋅9.814≈24.525 N.F=4m⋅g=410⋅9.81≈24.525N. -
大腿和小腿长度:均为 L=0.2 m
2. 静态扭矩计算
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髋关节(大腿电机)扭矩:
τ髋=F⋅L1=24.525⋅0.2≈4.905N.m
当大腿水平时,负载作用在脚底,力臂为大腿长度 L1: -
膝关节(小腿电机)扭矩:
τ膝=F⋅L2=24.525⋅0.2≈4.905
当小腿水平时,负载的力臂为小腿长度 L2:
3. 公式总结
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髋关节扭矩:τ髋=m⋅g4⋅L1
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膝关节扭矩:τ膝=m⋅g4⋅L2
结果
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m=10 kg,L1=L2=0.2 mL1=L2=0.2m:
τ髋=τ膝≈4.91 τ髋=τ膝≈4.91N.m
注意事项
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腿的自重:若不可忽略,需额外计算各段重心力矩。
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极端角度:最大扭矩通常出现在大腿和小腿水平时。
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安全系数:实际选型中需增加余量应对冲击和加速。

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