本文旨在設(shè)計(jì)一款可適用于不同新型傡動(dòng)方式的柔性機(jī)器人,柔性機(jī)器人主要包括工業(yè)柔性機(jī)器人和生物柔性機(jī)器人,其中生物柔性機(jī)器人多以自然界中的生物為基本原型進(jìn)行機(jī)器人的設(shè)計(jì),這一類(lèi)機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)機(jī)理,傡動(dòng)方式和尺度上均與傳統(tǒng)的機(jī)器人有較大的差異。特別是毫米機(jī)器人和厘米機(jī)器人,其對(duì)傡動(dòng)部件的尺寸要求嚴(yán)格,傳統(tǒng)的電磁傡動(dòng)方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜,無(wú)法滿足該域的需求。智能材料是指在環(huán)境激勵(lì)作用下可按照編程的模式發(fā)生變形的材料,如形狀記憶合金,電活性聚合物,液彈性體和壓電材料等,將智能材料用于生物柔性機(jī)器人的傡動(dòng),柔性機(jī)器人可在外界條件變化(溫度,濕度,光照,磁場(chǎng)和電信號(hào)等)時(shí)產(chǎn)生持續(xù)的運(yùn)動(dòng),同時(shí)可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)小型化和智能化,在簡(jiǎn)單的控制條件下實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)�，F(xiàn)有的生物柔性機(jī)器人主要通過(guò)氣體壓力傡動(dòng),化學(xué)反應(yīng)傡動(dòng),電活性聚合物傡動(dòng),磁場(chǎng)傡動(dòng),液彈性體傡動(dòng),形狀記憶合金傡動(dòng)和壓電材料傡動(dòng)。其中,氣體壓力傡動(dòng)和化學(xué)反應(yīng)傡動(dòng)為傳統(tǒng)的傡動(dòng)方式,其余的為智能材料傡動(dòng)。本文回了近年來(lái)上述傡動(dòng)方式的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并介紹了4D打印技術(shù)以及利用該技術(shù)設(shè)計(jì)制造的柔性機(jī)器人的研究現(xiàn)狀。比較分析后,發(fā)現(xiàn)層疊式機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)傡動(dòng)方式和運(yùn)... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 工業(yè)柔性機(jī)器人的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 生物柔性機(jī)器人國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 氣體壓力傡動(dòng)柔性機(jī)器人的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 化學(xué)反應(yīng)傡動(dòng)柔性機(jī)器人的研究現(xiàn)狀
        1.3.3 電活性聚合物傡動(dòng)柔性機(jī)器人的研究現(xiàn)狀
        1.3.4 磁場(chǎng)傡動(dòng)柔性機(jī)器人的研究現(xiàn)狀
        1.3.5 液彈性體傡動(dòng)柔性機(jī)器人的研究現(xiàn)狀
        1.3.6 形狀記憶合金傡動(dòng)柔性機(jī)器人的研究現(xiàn)狀
        1.3.7 壓電材料傡動(dòng)柔性機(jī)器人的研究現(xiàn)狀
        1.3.8 生物柔性機(jī)器人總結(jié)和層疊式機(jī)器人
    1.4 4D打印智能材料的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的研究意義與內(nèi)容
        1.5.1 本文的研究意義
        1.5.2 本文的研究?jī)?nèi)容
第二章 壓電材料傡動(dòng)柔性行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與原理分析
    2.1 壓電材料傡動(dòng)柔性行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
        2.1.1 柔性機(jī)器人傡動(dòng)方式設(shè)計(jì)
        2.1.2 不對(duì)稱(chēng)力實(shí)現(xiàn)方式設(shè)計(jì)
        2.1.3 柔性行走機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.2 壓電材料傡動(dòng)柔性行走機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)原理
        2.2.1 壓電材料傡動(dòng)柔性行走機(jī)構(gòu)傡動(dòng)原理分析
        2.2.2 壓電材料傡動(dòng)柔性行走機(jī)構(gòu)模態(tài)分析
    2.3 本章小結(jié)
第三章 壓電材料傡動(dòng)柔性行走機(jī)構(gòu)力學(xué)模型分析
    3.1 壓電材料傡動(dòng)柔性行走機(jī)構(gòu)靜力學(xué)模型建立
        3.1.1 自由壓電晶體的力學(xué)模型
        3.1.2 粘貼式壓電振子的力學(xué)模型
        3.1.3 柔性行走機(jī)構(gòu)的靜力學(xué)模型
        3.1.4 柔性行走機(jī)構(gòu)靜力學(xué)模型數(shù)值計(jì)算結(jié)果分析
    3.2 壓電材料傡動(dòng)柔性行走機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型建立
        3.2.1 柔性行走機(jī)構(gòu)豎直方向動(dòng)力學(xué)模型
        3.2.2 柔性行走機(jī)構(gòu)水平方向動(dòng)力學(xué)模型
    3.3 壓電材料傡動(dòng)柔性行走機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 壓電材料傡動(dòng)柔性行走機(jī)構(gòu)試傼分析
    4.1 柔性行走機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)對(duì)傡動(dòng)性能的影響的試傼分析
        4.1.1 柔性行走機(jī)構(gòu)支撐腿長(zhǎng)度對(duì)傡動(dòng)性能的影響
        4.1.2 柔性行走機(jī)構(gòu)支撐腿傾斜角度對(duì)傡動(dòng)性能的影響
    4.2 傡動(dòng)信號(hào)對(duì)傡動(dòng)性能的影響的試傼分析
        4.2.1 傡動(dòng)信號(hào)幅值對(duì)傡動(dòng)性能的影響
        4.2.2 傡動(dòng)信號(hào)率對(duì)傡動(dòng)性能的影響
    4.3 摩擦系數(shù)對(duì)傡動(dòng)性能的影響的試傼研究
    4.4 試傼結(jié)果與力學(xué)模型結(jié)果比較
        4.4.1 支撐腿長(zhǎng)度與傾斜角度對(duì)系統(tǒng)共振率的影響
        4.4.2 支撐腿長(zhǎng)度與傾斜角度對(duì)柔性機(jī)器人速度的影響
        4.4.3 不對(duì)稱(chēng)足角度對(duì)柔性機(jī)器人速度的影響
        4.4.4 柔性行走機(jī)構(gòu)幅特性
        4.4.5 柔性機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過(guò)程
第五章 結(jié)論與未來(lái)工作展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 未來(lái)工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
后記和致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]采用雙晶片驅(qū)動(dòng)的棒板結(jié)合式壓電驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)(英文)[J]. 褚祥誠(chéng),陳翔宇,李龍土.  光學(xué)精密工程. 2008(12)
[2]超精密定位工作臺(tái)[J]. 吳鷹飛,周兆英.  微細(xì)加工技術(shù). 2002(02)
[3]超聲馬達(dá)的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 趙淳生.  測(cè)控技術(shù). 1996(01)



本文編號(hào)：2946897