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2011 IEEE/RSJ國(guó)際會(huì)議 智能機(jī)器人系統(tǒng) 2011年9月25-30日，舊金山，CA，USA 手腕和前臂可旋轉(zhuǎn)的DLR手臂系統(tǒng): 機(jī)械設(shè)計(jì)，形狀分析及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 Werner Friedl, Hannes H6ppner, Florian Petit and Gerd Hirzinger 德國(guó)航空航天中心（DLR），海燕，德國(guó)機(jī)器人與機(jī)電一體化研究所 郵箱：Werner.Friedl.Hannes.Hoeppner.Florian.Petit}@dlr.de 摘要 DLR手臂系統(tǒng)是基于變剛度的概念，這個(gè)進(jìn)來(lái)提出的概念大大地提高現(xiàn)代影響的魯棒性和能源效率機(jī)器人。本文還引入了工作在雙向拮抗變剛度（BAVS）合資的概念，就是拮抗關(guān)節(jié)的延伸。這三種機(jī)械的設(shè)置利用不同的彈簧和凸輪盤組合，對(duì)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的轉(zhuǎn)矩剛度特性進(jìn)行了分析。雙BAVS的接入可以作為DLR手臂系統(tǒng)中手腕和前臂旋轉(zhuǎn)的聯(lián)合解決方案。此外，在實(shí)驗(yàn)部分對(duì)偏轉(zhuǎn)扭矩余的校準(zhǔn)和驅(qū)動(dòng)進(jìn)行了驗(yàn)證。 I. 簡(jiǎn)介 近來(lái)的研究的發(fā)展引導(dǎo)了可變抗撓性關(guān)節(jié)機(jī)器人技術(shù)。據(jù)報(bào)道DLR已經(jīng)開發(fā)出了生物機(jī)動(dòng)可變剛度機(jī)器人手臂稱手臂系統(tǒng)（HASy）。機(jī)械手含有26個(gè)自由度，其中19 自由度安裝在手部，另外7個(gè)自由度整合在前上臂上的所有電子設(shè)備。在幾個(gè)變剛度制動(dòng)器（VSA）調(diào)整位置和剛度的同時(shí)，不同研究者要進(jìn)行相應(yīng)的分析。使用變剛度制動(dòng)器擁有幾個(gè)好處，例如內(nèi)在的依從性使在關(guān)節(jié)處來(lái)存儲(chǔ)機(jī)械能提供了可能，類似于人類。彈性元素的低通濾波特性對(duì)魯棒性原因息息相關(guān)。此外，能量存儲(chǔ)性質(zhì)可以適用于高度動(dòng)態(tài)的動(dòng)作，比如扔球或在散步。在機(jī)器人安全背景下，被動(dòng)遵守也進(jìn)行了討論。 雖然VSA的想法類似于提到的所有的聯(lián)合原型，但是較大變化的機(jī)械執(zhí)行性和對(duì)不同VS接頭評(píng)價(jià)是正在進(jìn)行研究的議題。也因此多個(gè)不同的VS關(guān)節(jié)已經(jīng)應(yīng)用在的DLR手臂系統(tǒng)。對(duì)于19自由度拮抗原則，也類似人類的手的彈性肌腱。該手臂關(guān)節(jié)1-4，即肘和肩關(guān)節(jié)，實(shí)施浮動(dòng)彈簧接頭（FSJ）。一個(gè)叫做雙向拮抗變量剛度（BAVS）原則的概念已被同時(shí)用于前臂和腕關(guān)節(jié)。本文的目的是引進(jìn)雙向拮抗變量 剛度關(guān)節(jié)在HASy。 本文以以下方法敘述，我們首先評(píng)估雙向拮抗變量剛度的要求和托架設(shè)計(jì)，BAYS與上文中提到的DLR手臂系統(tǒng)YSA原則相比。接下來(lái)，我們分析預(yù)期轉(zhuǎn)矩剛度凸輪盤機(jī)構(gòu)的結(jié)果，它主要影響VS性能的聯(lián)合。我們將集中在不同凸輪盤的組合和線性彈簧，線性彈簧由機(jī)械前臂和兩個(gè)腕關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)主導(dǎo)。最后，我們將與第一次測(cè)量雙向拮抗變量剛度關(guān)節(jié)剛度的結(jié)果比較，，并顯示自動(dòng)適應(yīng)性的結(jié)果。 圖1.DLR手臂系統(tǒng) II.BAVS聯(lián)合 DLR手臂系統(tǒng)包含多種不同聯(lián)合類型。BAVS聯(lián)合的原則是用于執(zhí)行的手腕和前臂關(guān)節(jié)的執(zhí)行。這種選擇所提出的要求如下。 A.要求：由于腕關(guān)節(jié)和前臂旋轉(zhuǎn)接頭的位置，與其他HASy關(guān)節(jié)比較，要求是不同的： l 手腕：為了實(shí)現(xiàn)與人類的大小相同的不能放在重合位置的手腕腕關(guān)節(jié)執(zhí)行器關(guān)節(jié)軸，只能放置在前臂靠近肘部。因此，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩要被轉(zhuǎn)移到手腕的前臂，類似于在手指肌腱實(shí)現(xiàn)權(quán)力交接關(guān)節(jié)。 l 手腕：此外，機(jī)械動(dòng)力的傳輸必須盡量徹底，以實(shí)現(xiàn)致動(dòng)器直接耦合到手腕。手指的運(yùn)動(dòng)能一定程度耦合到手腕上，這是很重要的。因而靈活的肌腱不能使用。 l 前臂：前臂旋轉(zhuǎn)接頭的主要挑戰(zhàn)是由電纜提供的電源，水冷管，以及通信總線電纜傳輸?shù)角氨鄣膫鬏?，同時(shí)允許旋轉(zhuǎn)范圍1800? l 另外，電源的前臂和兩個(gè)腕關(guān)節(jié)的尺寸比進(jìn)行優(yōu)化，因?yàn)樵谟邢薜目臻g中含有前臂的42個(gè)致動(dòng)器。 l 與肩部和肘部關(guān)節(jié)相比，手腕和前臂只需要較小的慣性和重量來(lái)支持要求較低 的扭矩能力。 其他VSA接頭則必須完成更多的要求，以滿足低摩擦和低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的機(jī)械設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)高的動(dòng)態(tài)能力。 BAVS聯(lián)合概念使用更加適合這些要求。以下將闡述這種選擇各種的細(xì)節(jié)。 B. BAVS原則： 圖2.使用肌腱的對(duì)抗性和BEVS傳動(dòng)原理 設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)之前，已經(jīng)給出主要性能的BAVS原則。在圖2中，標(biāo)準(zhǔn)的拮抗原理和BAVS原則的進(jìn)行了比較。剛度和位置的改變的方式是相同的：共同運(yùn)作彈簧引起了剛度的變化，同時(shí)同步運(yùn)動(dòng)電機(jī)用來(lái)在結(jié)合處產(chǎn)生扭矩。而本質(zhì)的區(qū)別是，兩個(gè)電機(jī)的BAVS聯(lián)合具有推拉聯(lián)合的功效。因此，關(guān)節(jié)的最大轉(zhuǎn)矩等于兩個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩的總和。 （1） 其中，1和T2是由兩個(gè)電機(jī)提供的轉(zhuǎn)矩。失速扭矩Tstall的是一臺(tái)電機(jī)的最大扭矩。這種BAVS原則上使用電動(dòng)機(jī)的支持方式稱為幫助模式。總鏈路剛度k等于的剛度K1（T1）和k1（T2）每個(gè)馬達(dá)的彈簧單元的總和。 （2） 圖4顯示了BAVS聯(lián)合設(shè)置一個(gè)彈簧和兩個(gè)對(duì)稱凸輪盤，以及兩個(gè)特征模式。在圖4 b）該接頭是在幫助模式下，這兩個(gè)凸輪盤在相同的方向上提供了一個(gè)扭矩。在正常模式下，與所提供的凸輪盤的相對(duì)轉(zhuǎn)矩如圖 4C）所示。 圖3. 圖4 FSJ（如一個(gè)大的馬達(dá)的小型電動(dòng)機(jī)的位置和關(guān)節(jié)的剛度改變）和拮抗原則相比，雙向?qū)α?dǎo)致高功率尺寸比，因?yàn)樗饕璧那氨酆蛢蓚€(gè)腕關(guān)節(jié)。 C.機(jī)構(gòu)的建立 對(duì)高剛度手腕的要求，為了避免手腕運(yùn)動(dòng)的無(wú)故損壞，不采用肌腱基于VSA機(jī)制。相反，諧波傳動(dòng)齒輪三部分的設(shè)置控制同步電機(jī)彈性元件和驅(qū)動(dòng)側(cè)的接頭，見圖3。 聯(lián)合運(yùn)作以下列方式進(jìn)行，參照?qǐng)D3。波發(fā)生器連接到電機(jī)。正齒輪和柔性花鍵鏈接以輸出。所有圓形花鍵都連接到非線性彈性元件。移動(dòng)兩個(gè)在相同的方向上的馬達(dá)使鏈接（正輪）的位置的變化。如果移動(dòng)相反方向的無(wú)連桿運(yùn)動(dòng)的電機(jī)，柔性花鍵會(huì)被連桿互相阻擋。在圓形花鍵施加的扭矩，可以使非線性彈性元件張緊。通過(guò)阻斷電機(jī)，任何外部的運(yùn)動(dòng)鏈接將加載彈簧元件。因此，一個(gè)自然的扭力 - 角度關(guān)系與非線性增加轉(zhuǎn)矩是可以實(shí)現(xiàn)的。 剛度的非線性元件是通過(guò)非線性凸輪盤制動(dòng)一個(gè)或多個(gè)線性彈簧。凸輪盤的形狀也可以影響扭矩剛度曲線的聯(lián)合。 在幫助模式下，轉(zhuǎn)矩—?jiǎng)偠惹€的影響的變化分析。 III.BAVS形狀分析 第II-C提供建議的機(jī)械安裝主要有兩種設(shè)計(jì)參數(shù)。首先，線性彈簧的數(shù)量（一個(gè)或兩個(gè)）和第二凸輪盤的形狀（對(duì)稱或不對(duì)稱）。在以下三種不同的設(shè)置進(jìn)行了分析。 最簡(jiǎn)單的設(shè)置是只使用一個(gè)線性彈簧的單個(gè)彈簧解決方案，如圖5a）所示。雙彈簧解決方案使用了兩個(gè)而不是僅一個(gè)彈簧，但在相同的設(shè)置有兩個(gè)凸輪盤，見圖5 B）。第三個(gè)分析的設(shè)置，和包含兩個(gè)彈簧和四個(gè)凸輪盤，如圖所示。5 c）圖5 所有的接頭都要滿足最大扭矩為8 Nm，相當(dāng)于兩個(gè)失速轉(zhuǎn)矩馬達(dá)（Tmax = 2· Tstall = 8Nm），偏轉(zhuǎn)角為15°。線性彈簧的剛度采用22.1 kN / m。 A. 單彈簧方案 最簡(jiǎn)單的可能的解決方案是一個(gè)彈簧和兩個(gè)對(duì)稱的凸輪盤（參見圖5）的組合，并需要最少的建造空間。由兩個(gè)對(duì)稱的凸輪盤的聯(lián)合施加的扭矩可由下列公式算出 （3） ￠關(guān)節(jié)的偏轉(zhuǎn)角，是凸輪盤的預(yù)緊角，c是回彈力，r是凸輪盤上杠桿比邊緣到凸輪盤中心的距離，,和，是凸輪盤和彈簧偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)角和它們的衍生物之間的關(guān)系的數(shù)學(xué)函數(shù)描述。關(guān)節(jié)的剛度是扭矩相對(duì)于偏轉(zhuǎn)的導(dǎo)數(shù)。 1）對(duì)稱凸輪盤：對(duì)于對(duì)稱的外形設(shè)計(jì)剛度，圍繞零偏轉(zhuǎn)￠= 0°為低電平時(shí)，當(dāng)凸輪輥半徑限制了凸輪盤的形狀。這是因?yàn)橐员ＷC正確的凸輪滾子的滾動(dòng)，曲率凸輪盤的凸輪半徑小于滾筒。因此，對(duì)于一個(gè)對(duì)稱的凸輪盤形狀的約束是必要的，以避免間斷。 圖6 一個(gè)彈簧解決方案也有缺點(diǎn)，預(yù)拉伸的關(guān)節(jié)的扭矩變化范圍是有限的，因?yàn)橹挥袃蓚€(gè)凸輪盤幾乎完全偏轉(zhuǎn)，才可以產(chǎn)生最大的彈簧力。在正常的拮抗模式下，最好的結(jié)果只有約四分之一的最大扭矩，圖6頂部說(shuō)明了這一點(diǎn)，其中的扭矩剛度關(guān)系為單個(gè)彈簧對(duì)稱的外形設(shè)計(jì)的解決方案做出了描繪。圖中的虛線示出了預(yù)拉伸為a =50％，它使約四分之一可達(dá)到的最大扭矩。此外，該圖表可作如下解釋：在曲線之間的步長(zhǎng)大小等于10％預(yù)緊遞增。此外，其中一個(gè)電動(dòng)機(jī)的Tstall曲線已用粗體打印在圖中，因?yàn)檫@條曲線相當(dāng)于正常和幫助對(duì)抗模式之間的邊界。最低的曲線相當(dāng)于非預(yù)緊機(jī)制（）。最高的曲線對(duì)應(yīng)為=90％的預(yù)拉伸。 此結(jié)果也可以通過(guò)轉(zhuǎn)矩剛度曲線的最大的剛度變化得到驗(yàn)證。在此，用指數(shù)特性 （4） e和d都是正常數(shù)，如果對(duì)稱凸輪光盤設(shè)計(jì)假定（和），（3）式就可轉(zhuǎn)變?yōu)? （5）解決這個(gè)微分方程，將引入凸輪盤形狀與.所以一個(gè)彈簧和兩個(gè)對(duì)稱凸輪盤的結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)所需的特性的不足。 2）非對(duì)稱輪盤：另一種可能的單彈簧的解決方案是兩個(gè)不對(duì)稱的凸輪盤結(jié)合，非對(duì)稱的圓盤意味著并不取決于，見圖5。為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)使用分段函數(shù)的非對(duì)稱形狀的設(shè)計(jì)，從中心的偏移如下所述。不對(duì)稱圓盤形凸輪盤的一個(gè)例子是 （6） 其中RI和R2是不同的半徑。圖6的底部，描繪了一個(gè)分段的非對(duì)稱外形設(shè)計(jì)的扭矩剛度。最大50％的預(yù)張力的扭矩比最大對(duì)稱形狀扭矩幾乎大25%。 B.雙彈簧方案 由于一個(gè)彈簧解決方案的局限性，使用兩個(gè)彈簧與兩個(gè)不對(duì)稱的凸輪相結(jié)合將之代替。然而，如圖5所示的設(shè)置需要多一點(diǎn)的空間。 關(guān)節(jié)扭矩以下列公式計(jì)算 （7） 與不對(duì)稱的外形設(shè)計(jì)和支撐的單彈簧解決方案相比，可以產(chǎn)生兩倍的轉(zhuǎn)矩（幾乎是一半），相當(dāng)于 50％的預(yù)拉伸。因?yàn)檫@兩個(gè)凸輪盤設(shè)計(jì)了完全偏轉(zhuǎn)的彈簧，彈簧的最大彈簧力總是可以被充分利用。對(duì)于單個(gè)彈簧的解決方案，在50％的預(yù)拉伸彈簧只能使最大撓度的一半偏轉(zhuǎn)。因此，這一機(jī)構(gòu)的力矩剛性的帶寬增加。 C.兩個(gè)彈簧和四個(gè)凸輪盤的方案 最后一個(gè)分析的設(shè)置包含四個(gè)形狀不對(duì)稱的凸輪盤和有兩個(gè)彈簧的結(jié)合，見圖5。不對(duì)稱的凸輪盤允許一個(gè)非零的剛度，即使在零偏轉(zhuǎn)。單獨(dú)的凸輪盤安裝在兩個(gè)圓形諧波驅(qū)動(dòng)齒輪的花鍵上。每個(gè)凸輪盤之間傳輸一個(gè)彈簧力。所要求的轉(zhuǎn)矩曲線，必須分為四個(gè)相同的鏡像曲線。通過(guò)凸輪盤上兩個(gè)彈簧的預(yù)張緊，產(chǎn)生了一定的扭矩。 圖7 圖8示出所得的指數(shù)扭矩剛性的關(guān)系，通過(guò)以下方式獲得（4）和（5）。這種方法給出了的扭矩剛度外形設(shè)計(jì)最大的靈活性。 圖8 與圖6中的非對(duì)稱的圓形形狀相比，如果預(yù)張緊凸輪盤，剛度減小更快。扭矩剛度特性也由任務(wù)而定。因此在這一點(diǎn)上，不能給一個(gè)通用的答案。 IV.設(shè)計(jì) A. 前臂旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì) 達(dá)到一個(gè)最佳的封裝密度的效果，前臂旋轉(zhuǎn)使用了錐齒輪系統(tǒng)，而不是使用一個(gè)直齒圓柱齒輪系統(tǒng)（圖9）。出于同樣的原因，彈簧被放置與電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸平行。裝有冷卻水且用于控制電機(jī)的手的和完整的前臂的電纜，通過(guò)一個(gè)內(nèi)孔的錐齒輪，與旋轉(zhuǎn)軸線平行。三個(gè)電位器是用來(lái)測(cè)量?jī)蓚€(gè)凸輪盤的位置和連桿 圖9。 B.手腕設(shè)計(jì) 對(duì)于手腕的輸出，為了使相應(yīng)的電機(jī)盡可能放置在靠近的基站點(diǎn)的前臂的地方，可引導(dǎo)的正機(jī)架的取代了斜輪。此外，該線性彈簧放置在垂直于電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸。這就使前臂內(nèi)部有一個(gè)緊湊的設(shè)計(jì)。圖10示出了橫截面的在手腕BAVS驅(qū)動(dòng)。 V.測(cè)量和實(shí)驗(yàn) A.扭矩剛度形狀校準(zhǔn) 基于VS聯(lián)合的高精密的扭矩，需要扭矩?fù)隙惹€的非線性的精確的校準(zhǔn)。我們測(cè)量了手腕和前臂BAVS的轉(zhuǎn)矩偏轉(zhuǎn)曲線，使用一個(gè)安裝了額外的杠桿臂的測(cè)力計(jì)，來(lái)對(duì)平動(dòng)旋轉(zhuǎn)的前臂進(jìn)行測(cè)量。對(duì)于手腕扭矩?fù)隙惹€的測(cè)量，測(cè)力計(jì)是直接連接到驅(qū)動(dòng)手腕。 手腕上的制動(dòng)，是由一個(gè)對(duì)稱的圓凸輪盤的形狀來(lái)實(shí)現(xiàn)的。理想曲線和所獲得的測(cè)量值示于圖11中。只要連接桿的剛度和測(cè)力計(jì)安裝有瑕疵，又會(huì)有微小的偏差。 圖10 圖11. 前臂旋轉(zhuǎn)扭矩 - 位移曲線示于圖12中。 再次使用對(duì)稱的圓，最大扭矩的減少是清晰可見的。與在圖11中的手腕上測(cè)量相比，由于制造公差較大的滯后需要追蹤，將來(lái)的聯(lián)合方案將會(huì)減少這一點(diǎn)。 圖12 B.全自動(dòng)剛度適應(yīng)、 如果接頭處于對(duì)立的模式，最大的關(guān)節(jié)力矩是電機(jī)停轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的一半。對(duì)于某些應(yīng)用中，通過(guò)使用幫助模式達(dá)到更高的扭矩是必要的。在圖12中，關(guān)于正常與幫助模式的切換，已經(jīng)給出了算法。采用的方法是減少的凸輪盤的預(yù)張力，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩太高。 該方法可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)模式的改變。關(guān)節(jié)內(nèi)的阻尼是必要的。對(duì)于預(yù)拉伸的最大轉(zhuǎn)矩的計(jì)算方法，如果超出，則預(yù)張力會(huì)降低測(cè)量扭矩與最大扭矩的線性差。實(shí)驗(yàn)在安裝了杠桿臂的旋轉(zhuǎn)前臂進(jìn)行。外部扭矩手動(dòng)生成。在圖13中是無(wú)剛度自動(dòng)適應(yīng)下力矩和剛度的繪制。如果達(dá)到第一電機(jī)的停轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，電機(jī)將被復(fù)原。在圖14激活了剛度自動(dòng)適應(yīng)。如果凸輪盤扭矩達(dá)到2.4 Nm，第二個(gè)凸輪盤預(yù)緊就會(huì)減少。 C.冗余驅(qū)動(dòng)一個(gè)電機(jī)故障 沒有進(jìn)一步分析的BAYS聯(lián)合的性質(zhì)是電機(jī)的冗余，它增加了系統(tǒng)的魯棒性。 電機(jī)的對(duì)稱設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)及以疊加的方式生成的剛性的接縫?？紤]只有一臺(tái)電機(jī)的運(yùn)作的情況下，由于第二電動(dòng)機(jī)的故障，關(guān)節(jié)的剛度不能被改變，但仍然可以設(shè)置關(guān)節(jié)位置。雙向的方法可以驅(qū)動(dòng)有故障的電機(jī)復(fù)原。這是一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于自主工作機(jī)器人來(lái)說(shuō)，因?yàn)橐慌_(tái)電機(jī)的故障不會(huì)停止機(jī)器人的基本功能。 圖13 余下的最大可達(dá)的鏈路轉(zhuǎn)矩依賴于運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)的停轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩減去失效電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪所需的轉(zhuǎn)矩。通過(guò)轉(zhuǎn)矩的計(jì)算計(jì)算補(bǔ)償?shù)碾姍C(jī)的位置。圖15示出了BAYS聯(lián)合在位置控制與電機(jī)閉合的關(guān)系的曲線圖。前面供給的計(jì)算出的位置可以使凸輪盤的偏轉(zhuǎn)完成反向驅(qū)動(dòng)動(dòng)作。 （8） （9） 反向驅(qū)動(dòng)扭矩隨著鏈路速度增加而增加。反向驅(qū)動(dòng)將會(huì)記錄在額外的測(cè)試，同時(shí)測(cè)量齒輪的效率。 圖14 圖15 VI.結(jié)論與今后的工作 本文提出了，實(shí)現(xiàn)使用的諧波傳動(dòng)機(jī)制雙向拮抗關(guān)節(jié)DLR手臂系統(tǒng)。具有不同的彈簧和凸輪盤的設(shè)置的三個(gè)主要的設(shè)計(jì)概念已被評(píng)估，并優(yōu)化在一定轉(zhuǎn)矩能力和剛度的范圍內(nèi)，尤其是在幫助模式。還展示了手腕和前臂旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)DLR的手臂系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)。，以及上文關(guān)于連接測(cè)量的校準(zhǔn)和兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。首先，自動(dòng)僵硬適應(yīng)方案的實(shí)施提供最大扭矩。 其次，對(duì)電機(jī)有障礙的情況下進(jìn)行了評(píng)估。在今后的工作中，非對(duì)稱形狀的設(shè)計(jì)的增加帶寬的剛度扭矩曲線將會(huì)實(shí)施和評(píng)估。此外，如果鏈接轉(zhuǎn)矩由兩個(gè)馬達(dá)的共享，也對(duì)系統(tǒng)的能量消耗在不同的狀態(tài)下記性評(píng)估。此次結(jié)果達(dá)到了預(yù)期的DLR手臂系統(tǒng)任務(wù)的執(zhí)行，還提供了扭矩剛度外形設(shè)計(jì)有價(jià)值的研究成果。 VII致謝 這部分工作由歐洲委員會(huì)第六框架計(jì)劃資助，作為STIFF項(xiàng)目之一，編號(hào)231576，也作為VIACTORS項(xiàng)目的之一，編號(hào)231554。