【摘 要】
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人们对于陪伴儿童和老人的服务型机器人有越来越多的需求,机器人皮肤材料在一定程度上决定人机交互的体验度,柔软的纺织面料可以更好的让服务型机器人与人相处。本课题基于智
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人们对于陪伴儿童和老人的服务型机器人有越来越多的需求,机器人皮肤材料在一定程度上决定人机交互的体验度,柔软的纺织面料可以更好的让服务型机器人与人相处。本课题基于智能玩具机器人皮肤柔软、合体、散热性好的要求,对皮肤进行设计与缝制。使用iSGHP热阻湿阻仪对常见针织/机织/复合纺织面料进行热传导性能测试。在环境温度20℃、相对湿度60%RH、风速为0.4m/s和1 m/s的环境中,对机器人无皮肤、三维针织皮肤、毛绒皮肤的散热性能进行评价。使用红外热像仪、温湿度数据记录仪对机器人30 min运动前后的皮肤体表和体内温度进行数据采集和分析。通过实验得出结论:(1)三维针织面料厚度薄,内部有孔隙,同等风速下热阻均小于毛绒面料热阻,因此三维针织皮肤的体表和体内温升低,散热明显优于毛绒皮肤;(2)当风速增加,面料热阻减小,相应皮肤散热性能更好;(3)基于热平衡方程建立了机器人皮肤的温升预测模型,不同皮肤、风速的模型预测温升△ T’i 和实际温升△ Ti的配对检验结果均无显著差异。在选择机器人皮肤面料时,除了考虑触觉,应当选用厚度薄、孔隙大、热阻小的面料。三维针织面料制作的皮肤散热性能明显优于毛绒皮肤,三维针织面料是制作机器人皮肤较好的选择。
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