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1、第17卷第3期计算机辅助工程Vo.l17No.32008年9月ComputerAidedEngineeringSept.2008文章编号:1006-0871(2008)03-0004-04基于MSCAdams的肌肉驱动可视化模型设计与实现任振国,秦现生,应申舜(西北工业大学机电学院,西安710072)摘要:根据肌肉驱动机理提出1种简单高效的仿生机器人驱动技术,基于Hill力学模型,参考CHENG等建立的虚拟肌肉,设计1种在计算机环境下可视化的肌肉驱动模型.该模型应用MSCAdams的二次开发技术完成肌肉建模插件的开发;解决宏命令调用、参数传递、命名、动态显
2、示、输出控制以及Simulink与MSCAdams联合仿真等问题;具有肌肉力学特征和三维可视化显示功能,可接受Matlab/Simulink控制系统联合控制,可耦合MSCAdams骨架机构进行多体动力学仿真,有助于在计算机环境下进行肌肉驱动机器人、仿生装置的设计和仿真.关键词:肌肉驱动可视化;联合仿真;MSCAdams;Matlab中图分类号:TP242;TB17;O311.7文献标志码:ADesignandimplementationonmuscle-drivenvisualizationmodelbasedonMSCAdamsRENZhenguo,QINXi
3、ansheng,YINGShenshun(SchoolofMechatronics,NorthwesternPolytechnicalUniv.,Xian710072,China)Abstract:Toproposeasimpleandefficientbio-robo-tdriventechnologyaccordingtomuscle-driventheo-ry,amuscle-drivenmodelwhichcanbevisualizedincomputerenvironmentisdesignedbasedonHillmechanicsmodelandthe
4、virtualmuscleestablishedbyCHENG.Inthemode,lthemusclemodelingplug-inisdevelopedusingthesecondarydevelopingtechniqueofMSCAdams;theproblemssuchasin-vokingMacrocommand,passingparameter,naming,dynamicdisplay,outputcontrol,landtheunitedsimulationofSimulinkandMSCAdamsaresolved.Themodelhasthe
5、characteristicsofmuscularme-chanicsandthefunctionof3Dvisualization,canbecontrolledbyMatlab/Simulinkandimplementmult-ibodydynamicssimulationcoupledwithskeletonmechanicsofMSCAdams,andisbeneficialtothedesignandsimulationonmuscle-drivenrobotandbionicequipmentundercomputerenvironmen.tKeyword
6、s:muscle-drivenvisualization;unitedsimulation;MSCAdams;Matlab不能达到要求,仿生机器人要取得生物系统的优秀0引言性能,亟须能量密度高、爆发力大的柔性驱动单元.近年来,驱动技术成为仿生机器人发展的瓶颈.国内外很多科研机构积极开展新型驱动材料的[1]传统的电机加中间传动装置的驱动方式太过笨重且研究,各种人工肌肉被提出,典型的有形状记忆收稿日期:2007-11-28修回日期:2008-02-02基金项目:国家自然科学基金(50775186)作者简介:任振国(1981),男,陕西旬邑人,硕士研究生,研究方向为
7、机械电子工程,(E-mail)pcc11051059@163.com;秦现生(1962),男,河北邯郸人,教授,博导,博士,研究方向为机械电子工程,(E-mail)xsqin@nwpu.edu.cn第3期任振国,等:基于MSCAdams的肌肉驱动可视化模型设计与实现5合金(ShapeMemoryAlloy,SMA)肌肉、聚合物肌肉学的基础上建立肌肉腱的计算模型,在Simulink和气动人工肌肉(PneumaticMuscleActuators,中开发出定制的肌肉模块.该方法求解方便,能实现PMA).但到目前为止,还没有1种能够达到骨骼肌肌肉力控制
