隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步,人類對(duì)自然界生物的研究不斷深入,根據(jù)生物肌體結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)特性等研制的仿生機(jī)器人在各個(gè)領(lǐng)域中得以應(yīng)用。仿生軟體機(jī)器人,有助于實(shí)現(xiàn)仿生機(jī)器人的微小型化、提高仿生機(jī)器人的環(huán)境適應(yīng)性,剛、柔、軟材料特性的融合應(yīng)用可使得仿生機(jī)器人具有更加廣闊的應(yīng)用前景。本文以青蛙為研究對(duì)象,研制了一種仿青蛙游動(dòng)軟體機(jī)器人。首先,對(duì)青蛙的生物體結(jié)構(gòu)和游動(dòng)過程肢體運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行研究分析,設(shè)計(jì)關(guān)節(jié)式氣動(dòng)軟體致動(dòng)器結(jié)構(gòu)模型,利用Yeoh本構(gòu)模型和虛功原理,結(jié)合關(guān)節(jié)式氣動(dòng)軟體致動(dòng)器的幾何參數(shù),建立了致動(dòng)器的理論形變分析模型,在總體尺寸受約束的情況下,以一定彎曲角度時(shí)端部輸出恢復(fù)力矩最大為目標(biāo),確定關(guān)節(jié)式氣動(dòng)軟體致動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù),進(jìn)而融合3D打印、模塑成型等加工工藝方法,加工制備關(guān)節(jié)式氣動(dòng)軟體致動(dòng)器,確定采用纖維線限制致動(dòng)器徑向凸起效應(yīng)的繞線形式和繞線密度,通過初步裝機(jī)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證針對(duì)仿青蛙游動(dòng)軟體機(jī)器人設(shè)計(jì)的關(guān)節(jié)式氣動(dòng)軟體致動(dòng)器的可行性,經(jīng)過對(duì)關(guān)節(jié)式氣動(dòng)軟體致動(dòng)器實(shí)際運(yùn)動(dòng)特性和固定彎曲角度下的輸出力矩特性的實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析,建立其擬合運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和力學(xué)模型,方便后續(xù)對(duì)關(guān)節(jié)式氣動(dòng)軟體致動(dòng)器的調(diào)控,為研制仿青蛙... 

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

【文章頁數(shù)】：110 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

軟體四足機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖

圖 1-1 軟體四足機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖[4]圖 1-2 旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器的兩種配置[5]波蘭華沙大學(xué)物理學(xué)院的研究人員成功研發(fā)了一款由液晶彈性體復(fù)合CEs)制成的軟體機(jī)器人[6]。LCEs 由 SWNT-LCE 復(fù)合材料/有機(jī)硅雙層膜種形狀改變聚合物，在受到外界光、熱、電場(chǎng)刺激時(shí)會(huì)產(chǎn)生可逆的形狀 1-3 所示，當(dāng)該機(jī)器人感受到外界的光源時(shí)，可蜷縮成履帶狀實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)

圖 1-3 液晶彈性體復(fù)合材料在紅外線照射下側(cè)彎[6]e AD 設(shè)計(jì)出一種由射流彈性體致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的可自主 所示，該軟體機(jī)器魚具有傳統(tǒng)機(jī)器人身上全部的子械能直接為致動(dòng)器供能，通過閥門實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械致動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)流體系統(tǒng)的控制。通過逃避反應(yīng)演習(xí)實(shí)驗(yàn)，

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]軟體彎曲驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)與建模[J]. 王華,康榮杰,王興堅(jiān),戴建生.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[2]一種基于蜂巢氣動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的軟體夾持器抓取策略研究[J]. 王寧揚(yáng),孫昊,姜皓,陳小平,張昊翀.  機(jī)器人. 2016(03)
[3]電磁力致動(dòng)軟體機(jī)器人氣囊結(jié)構(gòu)力學(xué)特性的研究[J]. 劉趙龍,焦志偉,張莉彥,楊衛(wèi)民.  制造業(yè)自動(dòng)化. 2015(11)
[4]仿青蛙游動(dòng)機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 樊繼壯,仇裕龍,張偉,王歡.  機(jī)器人. 2015(02)
[5]一種氣動(dòng)靜壓軟體機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生機(jī)理及控制策略[J]. 鄭俊君,宋小波,姜祖輝,譚治英.  機(jī)器人. 2014(05)
[6]基于Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型的超彈性橡膠材料有限元分析[J]. 黃建龍,解廣娟,劉正偉.  橡膠工業(yè). 2008(08)
[7]橡膠材料的超彈性本構(gòu)模型[J]. 李曉芳,楊曉翔.  彈性體. 2005(01)

博士論文
[1]仿生青蛙機(jī)器人及其游動(dòng)軌跡規(guī)劃的研究[D]. 張偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017

碩士論文
[1]充氣式螺旋純扭轉(zhuǎn)軟體機(jī)器人模塊的研究[D]. 許彬彬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)仿青蛙游動(dòng)機(jī)器人設(shè)計(jì)及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 孔彭城.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]基于青蛙骨骼結(jié)構(gòu)模型的跳躍機(jī)器人研究[D]. 范志海.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]一種充氣式軟體全向彎曲模塊關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 董紅兵.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3256924