李志中臺灣大學：機械工程學研究所黃鈞正Huang, Jyun-JhengJyun-JhengHuang2007-11-282018-06-282007-11-282018-06-282007http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/61597本研究主要的目的是設計出一套有系統的對腱驅動系統中的結構矩陣的合成方式。在文中以線性代數中的奇異值分解為基礎，找出一具有n自由度m條腱的腱驅動系統在滿足等方向傳遞特性的條件之下，結構矩陣與系統的Jacobian矩陣之間的關係，並利用此關係求出腱驅動系統的結構矩陣通式。在 給定系統參數後，利用正交矩陣的性質配合上以DOI為基礎所找出的結構矩陣型式表來建立結構矩陣的合成理論。由此理論合成出的結構矩陣，可以決定當腱驅動系統滿足等方向性傳遞特性時，系統中滑輪的半徑尺寸，以及動力傳遞線的安排。本研究的成果將有助於腱驅動系統的合成與設計。A systematic methodology for the synthesis of structure matrix of tendon-driven manipulator is developed. In this work, by employing singular value decomposition method, we try to find out the relation between the Jacobian matrix and the structure matrix with a system which has n dof and m tendons. And the structure matrix will have isotropic transmission characteristics. And depend on the relation we find out, the general form of structure matrix will be done. After define the Jacobian matrix, use the characteristics of orthogonal matrix and matrix type we found by DOI, we can synthesize the structure matrices. With the structure matrix, we define the pulley sizes and make the tendon-drive manipulator has isotropic transmission characteristics.目 錄 口試委員會審定書 i 誌謝 ii 中文摘要 iii 英文摘要 iv 目錄 v 表目錄 vii 圖目錄 viii 符號表 ix 第一章 緒論 1.1 前言 1 1.2 文獻回顧 2 1.3 研究動機 3 1.4 內容簡介 4 第二章 腱驅動系統之拓樸構造 2.1 腱驅動系統之基本假設 5 2.2 腱驅動系統之構造矩陣 5 2.2.1 構造矩陣之功能 5 2.2.2 構造矩陣之拓樸合成 7 2.3 合成等半徑構造矩陣 11 2.4 總結 18 第三章 構造矩陣之尺寸合成 3.1 等方向性傳遞特性 19 3.2 奇異值分解法 22 3.3 構造矩陣 24 3.3.1 構造矩陣合成流程 24 3.3.2 QR因子分解與奇異值分解 26 3.4 結論 26 第四章 給定幾何參數之合成範例 4.1 動力傳遞線的安排 27 4.2 n自由度n+1條腱的腱驅動系統 27 4.2.1 二自由度系統 28 4.2.2 三自由度系統 32 4.3 n自由度m條腱的腱驅動系統 34 4.3.1 2自由度4條腱腱驅動系統 35 4.3.2 3自由度5條腱腱驅動系統 36 4.4 腱拉力之比較 37 4.5 結論 41 第五章 結論與未來展望 5.1 結論 43 5.2 未來展望 43 參考文獻 45 附錄A A-1 附錄B B-1 附錄C C-1754203 bytesapplication/pdfen-US腱驅動奇異值分解結構矩陣機器人合成tendon-drivenroboticsingular value decompositionstructure matrixthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/61597/1/ntu-96-R94522619-1.pdf