柔性电磁凝胶驱动器的性能与仿生手指的应用研究

来源 :东北林业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:dangyuanq4
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
在当前社会对于机器人的需求标准越来越高的前提下以及世界各国对于环境友好型社会的构建,节能环保、绿色无污染、适应性强的机器人得到了越来越多的关注,其中以柔性机器人得到的关注最为广泛。本文通过研究电活性聚合物的特性,对电活性聚合物进行融合和重新成型,设计制造了一种新型的电磁驱动的电磁凝胶驱动器,并以此驱动器制造仿生柔性机械手。这种柔性机械手具有低能耗、高自由度、造价低廉、响应速度快等优点。本文仿照人体手指的结构与运动原理对柔性机械手进行材料、工艺、驱动等方面进行了设计研究。首先通过控制单一变量方法探究壳聚糖、纤维素、海藻酸钠、壳聚糖/海藻酸钠凝胶的制备工艺以及最佳比例。主要使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)以及电化学工作站中的各种测试方法,测试对比不同比例电磁凝胶的内部结构排布以及宏观、微观上的各种性能好坏对电磁凝胶进行筛选。其次需要对电磁凝胶驱动器的力学性能进行测试。不同工艺条件制备的电磁凝胶存在性能差异性,需要对电磁凝胶驱动器进行初步测试,通过测试结果选出力学性能优异的电磁凝胶驱动器。主要测试手段同样分为宏观测试与微观测试两部分。测试后根据测试数据绘制曲线图,在曲线图中进行更为直观的对比。再次对柔性电磁凝胶机械手进行驱动形式与结构设计。根据前期对电磁凝胶驱动器的各项性能测试分析出,以海藻酸钠为基底的电磁凝胶驱动器性能最优且最符合本文电磁凝胶柔性仿生手指设计目的。此种凝胶具有高柔软性、高韧性以及高弹性,不易对受力物体产生破坏且使用寿命长,在输出力与输出位移上也达到了其余几种凝胶的几倍。本文设计的驱动形式为电、磁混合驱动,通过自行搭建的柔性机械手性能测试平台测试出,使用这种驱动形式的电磁凝胶柔性仿生手指在相应速度与最大输出位移上有了很大的提升。最后,通过前面测试分析好的海藻酸钠凝胶的最佳工艺流程,构建仿生柔性海藻酸钠电磁凝胶手指,并搭建了仿生柔性手指测试平台,测量仿生柔性手指能够提起的最大重量、响应速度以及多自由度测试。对这些方面分别进行了实验,验证了仿生柔性手指的灵活性、通用性和人机交互安全性。
其他文献
新课程的教学,让学生更好地认识自然和社会。更好地适应生活,理解周围世界。数学教育理论源于生活。最终走向生活实际。
近年来随着我国经济的快速发展,各个地区经济发展水平出现不均衡的情况,人口流动规模随之增加,给社会治安带来不稳定因素。然而,传统视频监控与目标检测方法所需的传输带宽达到数兆至数十兆,存储需求也非常高,因此开发一种有效且智能的安防辅助工具显得尤为重要。该工具同时可以适当降低安防监控对高清视频的依赖性。声纹识别是把音频信息输入到深度学习模型,从目标声音中提取出语音的纹理特征,可以成为一种有效的安防辅助工
關於《昔柳摭談》的作者問題,魯迅《中國小説史略》一口咬定爲馮起鳳,不知何本,而後世學界附和者甚衆。亦有細讀文本者發現此説有誤,作者應為馮起鳳之兄,然對此人始末茫無所
各市、县、区人民政府,省人民政府各工作部门、各直属机构: 鉴于省防震减灾领导小组部分成员工作变动,现将调整后的省防震减灾工作领导小组组成人员通知如下: 组长:罗振江副
<正> 我国加入世界贸易组织后,诸多普通的农产品面临着进口农产品挑战的同时,也面临着许多机遇。那么,入世后,我国究竟有哪些农产品能在国际市场上占优势呢?笔者经过大量的市
期刊
地方新闻媒体直接面对基层群众,在本地影响巨大,目前某些地方媒体不同程度存在墨守成规、不思进取,新闻宣传效益低下、不适应新形势需求,公信力下降、舆论引导能力下滑等问题。本
期刊
期刊
大小班教学为我国大学英语教学的一种形式,本文分析了大小班教学中存在的问题,提出了交际法在小班教学中的运用方法,为提高教学效果。更好地衔接大小班的教学有一定指导意义。