隨著科技的進步和社會的發(fā)展,機器人在人類社會的各個領(lǐng)域都發(fā)揮著越來越重要的作用,其中移動機器人由于結(jié)構(gòu)簡單緊湊、控制方便等優(yōu)勢在多個領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。微小型輪式機器人特別適用于空間尺寸受限環(huán)境的功能實現(xiàn),然而由于尺度的縮小,傳統(tǒng)機器人的設(shè)計方法可能在小尺度條件下有所局限,因此亟需開展多種形式的微小型機器人的基礎(chǔ)研究工作。連續(xù)電潤濕效應(yīng)是一種強有力的微驅(qū)動機制,在置于堿性溶液中的鎵基液態(tài)金屬兩端施加電信號,液態(tài)金屬即可在連續(xù)電潤濕效應(yīng)下實現(xiàn)運動。因此本課題針對輪式機器人的微小型化提出了一種將液態(tài)金屬作為驅(qū)動部件的新型輪式機器人構(gòu)型,闡明了其工作機理,并運用實驗驗證了該構(gòu)型的可行性。首先,結(jié)合雙電層理論以及液態(tài)金屬電潤濕理論闡述了液態(tài)金屬電驅(qū)動的驅(qū)動機制,并結(jié)合Lippmann方程和Young-Laplace方程得到了位于氫氧化鈉電解液中的鎵基液態(tài)金屬在受到電壓信號時表面張力梯度的表達式,并分析了其在運動過程中的受力情況。其次,結(jié)合仿真分析,運用COMSOL Multiphysics有限元仿真軟件對液態(tài)金屬電驅(qū)動情況進行仿真分析,得到液態(tài)金屬電驅(qū)動中電壓幅值等因素的影響情況,并結(jié)合實驗確定了... 

【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)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

液態(tài)（2）磁場驅(qū)動磁場驅(qū)動方面當(dāng)性粉末混合，使液態(tài)金屬及磁性粉末混

磁驅(qū)動

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-6-液滴以5cm/s的速度在電解液中航行超過1小時，對未來仿生機器人以及液態(tài)金屬作為驅(qū)動部件的應(yīng)用闡明了可能性，如圖1-3c）所示[37,38]。a）化學(xué)驅(qū)動形式1[35]b）化學(xué)驅(qū)動形式2[36]c）化學(xué)驅(qū)動形式3[37]圖1-3化學(xué)驅(qū)動除上述三種常見驅(qū)動形式之外，液態(tài)金屬還可以通過熱梯度[39]、化學(xué)誘導(dǎo)[40,41]等形式進行驅(qū)動。（4）液態(tài)金屬驅(qū)動的應(yīng)用液態(tài)金屬在電嘗磁嘗化學(xué)能等的驅(qū)動下均可實現(xiàn)可控運動，因此將其作為驅(qū)動部件并運用其運動性能實現(xiàn)一定的

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：2976613