Abstract
機器人受外力作用時其結構反應決定了工作端部的撓度特性及定位精確度，而機器人之結構反應則與其關節特性有密切的關係。本文探討機器人關節特性及其結構反應，研究重要有二：（?）提出一套靜態量測機器人各關節勁度的通用方法，並利用此一方法對工業技術研究院機械研究所研製的Ｕ型機器人進行分析與量測。（?）提出一振動之模式以解釋含撓性關節之機器人於靜止幾何構形受動態負荷時產生之結構反應，並詳細解析關節特性與結構反應之關係。同時亦對Ｕ型機器人進行分析與量測。在量測實驗中發現Ｕ型機器人基座扭轉關節支撐架上某些元件之撓作對其整體結構反應有極重要之影響。我們將此支撐架撓性元件之效應以兩個虛擬的撓性關節來摸擬，以納入振動模式中分析。最後依據此一振動模式模擬Ｕ型機器人於各種幾何構形受動態負荷之結構反應，並與實驗量得之結構反應進行比對。結果顯示本文所提出的機器人靜態量測通用法則能找出所有方便於量測各關節勁度的適當幾何構行，且可有效地用於量測含閉鍵機構之機器人關節勁度。同時在量測時可依變形模式設定檢驗點，檢測變形模式是否優良。另外機器人結構之振動方程式能經由機器人機構之動力方程式之推導而得。文中亦釐清了機器人關節頻率響應丞數與量測實驗所得之施力點及量測點間頻率響應函數的關係，如此可消除模擬之頻率響應函數與量測結果比對上的困難。而模擬Ｕ型機器人於各種幾何構形受動態負荷之頻率響應與實驗量得之結果比對也相當吻合。