【摘要】： 本論文研究了一種新型的氣動執(zhí)行器—柔性氣動球關節(jié)。相對于一般的執(zhí)行器，柔性球關節(jié)具有安全可靠、柔性、結構簡單等許多優(yōu)點。首先介紹了當前一種新型執(zhí)行器—氣動驅動器的研究狀況，提出了柔性氣動球關節(jié)，介紹了氣動球關節(jié)的原理，建立并分析了其靜態(tài)和動態(tài)模型。針對氣動球關節(jié)運動的特點提出了一種姿態(tài)傳感系統(tǒng)，對該傳感系統(tǒng)的原理和結構作了分析。設計和制作了氣動驅動器的原型，建立實驗系統(tǒng)，進行了一系列的靜態(tài)和動態(tài)實驗。將靜態(tài)實驗的結果與仿真結果進行了對比，結果表明系統(tǒng)的靜態(tài)模型與實際吻合得比較好。球關節(jié)系統(tǒng)開環(huán)動態(tài)響應無超調(diào)，上升速度較慢，通過采取數(shù)字PID控制、模糊控制以及模糊PID控制算法能達到比較好的控制效果。由于加工工藝的原因，論文中的球關節(jié)的運動只限于小變形(彎曲角在20°以內(nèi))。進一步的研究可以在優(yōu)化結構、完善加工工藝、檢測系統(tǒng)、改善控制算法的基礎上對關節(jié)的大變形進行研究。
【圖文】：

氣宣l(a)圖1一6FMA它具有上三個獨立的內(nèi)部氣腔，這三個氣腔的壓力分別由三個控制閥獨立控制。徑向的纖維起到加強的作用。當三個氣腔同時加相同的氣壓時，它保持軸線方向，當只有一個腔加壓時，它向加壓腔的反方向彎曲，如圖1一6(b)。通過分別控制三個腔的壓力，可以實現(xiàn)空間任意方向的彎曲。它既可以充當肌肉，有可作為關節(jié)使用。具體的實現(xiàn)形式很多樣。ShinichiHirai等人[7]提出的pneumaticgrouPactuators就是一種實現(xiàn)形式。日本KoichiS~ori等研究人員對FMA的制作、小型化(驅動器直徑4mm)和在多自由度機器人操作手上的應用方面做了大量工作[9][‘“]I”][‘2][’3]。2.4彎管驅動器HideyukiTsukagoshi等人提出了一種新型的驅動器模型:彎管式驅動器【’4〕(磯沁undTubeAetuator)，其結構原理如圖1一7。…召準匹i越絲一{未受難蓄分/、奔聚都分蘭曝黔翔.一一、‘-“尸一一風箱驅動希彎管驅動器塔蒼驅%JJ界交形示念圖僻氣營圖1一

.1結構原理圖2一9、圖2一10是電氣比例閥IVT0050的原理圖。工作原理:當輸入信號上升時，進氣電磁閥打開，導致輸出壓力上升，壓力傳感器測量到輸出的壓力信號，反饋到控制電路，進行校正，直到輸出壓力與輸入信號成正比。當輸入信號下降時，排氣電磁閥打開，，導致輸出壓力上升，壓力傳感器測量到輸出的壓力信號，反饋到控制電路，進行校正，直到輸出壓力與輸入信號成正比。供氣壓力一輸入信號壓壓力傳感器··輸出壓力—圖2一9電氣比例閥IVT0050的原理框圖
【學位授予單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2003
【分類號】：TH138

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 許德昌;袁勝發(fā);;氣動真空式收獲機械的研究[J];液壓與氣動;2011年08期

2 陳虹均;周敬春;韓釗;;FluidSIM軟件在液壓氣動實踐教學中的應用[J];裝備制造技術;2011年08期

3 李元;;恐高癥 高爾夫5代GTI改裝氣動懸架[J];汽車與運動;2011年08期

4 ;[氣動]集成代替拼圖[J];現(xiàn)代制造;2010年48期

5 Frank Bevers;;[氣動]新型驅動裝置降低焊接成本[J];現(xiàn)代制造;2010年04期

6 ;寧夏銀川高自強汽車制動器研究所關于《鼓式四蹄氣動自動調(diào)隙制動器》發(fā)明簡介的說明[J];汽車零部件;2010年09期

7 李永強;王娟;;氣動摩擦式飛剪常見故障處理[J];設備管理與維修;2011年07期

8 沙琳倩;;[DELTA/YSC]雙劍合璧 實現(xiàn)雙贏[J];現(xiàn)代制造;2010年48期

9 張國英;田虎;;關于某取力器氣動換擋發(fā)卡問題的設計改進[J];汽車零部件;2011年03期

10 高新德;;閥體端面加工用多回轉氣動專用夾具[J];閥門;2011年04期

相關會議論文 前10條

1 鮑官軍;張立彬;楊慶華;計時鳴;;氣動柔性球關節(jié)的位姿測量系統(tǒng)研究[A];第二屆全國信息獲取與處理學術會議論文集[C];2004年

2 郭隆德;;氣動高能滅火槍研制[A];力學與西部開發(fā)會議論文集[C];2001年

3 馮竹蓀;;氣動領域的新發(fā)展[A];液壓氣動密封行業(yè)信息�？瘏R編第二卷[C];2003年

4 ;氣動產(chǎn)品發(fā)展趨向概述[A];液壓氣動密封行業(yè)信息�？瘏R編第二卷[C];2003年

5 朱結p

本文編號：2608497