软体机器人曲面的设计、驱动与建模

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:meteorwei66
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
传统意义上的离散型机器人由于自身的刚性连杆结构和关节,虽然精度较高,但是自由度数目有限,与环境相互作用的能力较差,安全性较低。而软体机器人模仿自然界中软体生物结构,如章鱼触手、哺乳动物舌头等“无脊椎”结构,既可以灵活柔顺地改变自身形状,实现弯曲、扭转、伸缩等运动,又可以承受和吸收较大的能量冲击,因而对环境适应性更好,能够在复杂空间以及非结构化环境下工作,如执行地震救援、管道检查、微创手术等任务,近年来受到研究者的广泛关注。  然而此类软体机器人驱动器的设计与控制目前仍缺少理论指导。针对这些问题,本文设计了一种由气压驱动的可实现弯曲运动的新型软体驱动器,该软体驱动器结构简单可靠,易微型化,也具有很好的抗疲劳性,在反复弯曲后仍能回复初始状态。同时在系统分析其结构和弯曲原理的基础上,利用几何方法和虚功原理建立了其数学模型,并且通过有限元模型和原理样机实验验证了数学模型的有效性,为软体机器人驱动器的优化设计和控制提供了依据。  在软体驱动器研究的基础上,本文将驱动器与由柔性材料制成的曲面结合,设计了一种新型软体机器人曲面,可以同时实现多个方向上的弯曲运动。而且为了预测曲面在不同气压下的弯曲变形,在考虑嵌入驱动器运动和曲面几何特征的基础上利用最小势能原理建立了其准稳态模型。最后通过仿真分析和样机实验验证了该稳态模型的准确性,同时展现了软体机器人曲面良好的弯曲能力。
其他文献
目的 观察腹腔镜胆囊切除术(LC)治疗急性结石性胆囊炎的临床疗效.方法 随机将84例急性结石性胆囊炎患者分为A、B两组,各42例.A组行开腹手术,B组行LC治疗.比较两组手术时间、
充分运用煤地球化学、煤岩学、煤田地质学、岩石学和矿物学等理论知识,研究了煤 中伴生元素的地质地球化学习性和成因机理,归纳了煤中伴生元素的7种成因模式.系统总结和分析
马朗凹陷是三塘湖盆地最富油气的凹陷,经过近二十年勘探,认识到二叠系芦草沟组是一套优质烃源岩。在芦草沟组源内,多口钻井试油,皆发现工业油气流,通过生标物对比,认为这些油
轴向运动系统在机械、纺织、电子、航空和航天等领域有着非常广泛的应用。因此,轴向运动系统的横向振动和稳定性的研究有着重要的实际应用价值。然而,已有的研究大都仅限于研
目的 研究置管负压引流治疗浆细胞乳腺炎(PCM)的临床效果.方法 选取我院PCM患者96例,随机数字表法分为对照组(n=48)和研究组(n=48).给予对照组常规药物治疗,研究组于对照组基
地裂缝是人类社会发展中遇到的另一个独立于滑坡、泥石流、崩塌、地面沉降、地面塌陷的自然灾害问题,它既是地球表面的一种浅层破裂现象,又是一个受多种复杂因素制约和影响的地质灾害问题。目前已查明或出露的地裂缝大都是地表裂缝,事实上隐伏地裂缝的数量更多、范围更广,不同隐伏地裂缝活动速率对这些隐伏地裂缝破裂扩展所导致的灾害特征、经济损失、社会效应也可能会有较大区别。本文在收集整理西安地裂缝概况、活动规律资料的
目的 分析成人C型肱骨髁间骨折以尺骨鹰嘴截骨入路双钢板内固定治疗对患者术后骨折愈合及肘关节功能的影响.方法 选取77例C型肱骨髁间骨折患者,均实施尺骨鹰嘴截骨入路双钢板
随着对齿轮传动高质量的要求,对齿轮机床的性能也提出了更高的要求。为研究、设计和开发高性能的机床,单纯运用传统的物理实验法,费工费时;若采用通常的理论分析法,其过程繁琐复杂
对于固体废物处置技术的研究我国尚处于起步阶段。虽然国内已经建有基于回转窑技术的固体废物处理系统,但目前国内该技术并没有广泛推广开来。对于处理固体废物回转窑相关设计
医学英语作为语言学与医学相交叉渗透的边缘学科,顺应了当今语言学和其他学科跨学科研究这一全球科学发展的总趋势.医学英语在词汇方面与普通英语有着某种特殊的联系.该文从