軟體機器人相對于傳統(tǒng)剛性機器人在靈活性、適應性、交互性等多方面具有優(yōu)勢,是目前機器人領域的一個重要分支。軟體臂的設計靈感主要來自于自然界中的章魚臂、象鼻等,這類生物可自由地進行扭轉(zhuǎn)、彎曲等多形式運動和靈活操作物品,利用柔性材料制作的軟體臂能夠靈活運動,并能安全地進行任務作業(yè),在助老助殘、醫(yī)療康復、微創(chuàng)手術(shù)、太空操作等方面具有很大的應用前景,已成為軟體機器人領域重要的研究方向之一。本文基于并聯(lián)機器人的支撐桿結(jié)構(gòu)形式提出了一種新型并聯(lián)式線驅(qū)動方案,并設計模塊化軟體臂,可同時實現(xiàn)扭轉(zhuǎn)和彎曲兩種運動模式,對模塊的設計、制備、運動學建模以及由串聯(lián)軟體臂的裝配、運動學建模以及樣機性能實驗開展研究。首先,針對目前大多軟體臂運動模式單一的問題,受機器人模塊化思想和并聯(lián)機器人支撐桿排布方式啟發(fā),設計了一種能夠可同時實現(xiàn)彎曲和扭轉(zhuǎn)兩種運動形式的線驅(qū)動軟體模塊,通過不同的驅(qū)動線組合,可以實現(xiàn)彎曲和扭轉(zhuǎn)兩種運動模式;基于應變能函數(shù)對柔性材料的應力和應變關系的進行描述,使用ABAQUS有限元分析軟件分析軟體模塊的三個設計參數(shù)對其運動性能的影響規(guī)律,在此基礎上完成了模塊的制備。其次,針對非線性導致軟體模塊運動學建... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

意大利Sant’Anna大學研制的線驅(qū)動仿章魚軟體臂

帶動其與臂連接處產(chǎn)生一定力或力矩，從而驅(qū)動軟體臂進行運2012 年，意大利 Sant’ Anna 大學研制的線驅(qū)動軟體仿章魚臂機器人[12]如示。軟體臂軀體呈錐形，長度為 270mm，底部直徑為 15mm，最遠端直m。軸向緊貼臂的外側(cè)布置 4 根驅(qū)動線（圖中紅點位置）用來驅(qū)動軟體臂該學校研制的另一款由十二根驅(qū)動線驅(qū)動的仿章魚軟體臂如圖 1-2 所示，動線每隔 90°安置在底座上，每組有 3 段不同長度的驅(qū)動線分別嵌在軟硅膠的不同位置上。文章基于 Kelvin-Voight 線性黏彈性本構(gòu)方程建serat 應變模型，確定了軟體臂在水下環(huán)境中的動力學模型。但該模型中并纜與硅膠體的摩擦力，影響模型的準確性。圖 1-1 意大利 Sant’Anna 大學研制的線驅(qū)動仿章魚軟體臂

海交通大學研制的有四根驅(qū)動線’ Anna 大學基于模塊化思想圖 1-4 所示，每個模塊都有械臂的末端連接了一個類似體。在機械臂中間嵌入一個性的同時還可以兼顧速度和利 Sant’Anna 大學研制的線驅(qū)動大學的 Zheng Li 等人提出了[21-22]，如圖 1-5 所示。它主

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于軟體機器人冗余自由度的實時避障位置控制[J]. 倪杭,王賀升,陳衛(wèi)東.  機器人. 2017(03)
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博士論文
[1]碳納米管柔性傳感器與多層可延展柔性電路[D]. 黃振龍.電子科技大學 2017

碩士論文
[1]基于低熔點合金的變剛度軟體仿人手指研制[D]. 張海容.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[2]充氣式螺旋純扭轉(zhuǎn)軟體機器人模塊的研究[D]. 許彬彬.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[3]線驅(qū)動硅膠軟體機械臂建模與控制[D]. 王超.上海交通大學 2015
[4]柔性機械臂的運動學和動力學建模及視覺伺服控制[D]. 俞曉瑾.上海交通大學 2013



本文編號：3003539