隨著社會的發(fā)展、科技的進步,人類對自然界生物的研究不斷深入,根據(jù)生物肌體結(jié)構(gòu)和運動特性等研制的仿生機器人在各個領(lǐng)域中得以應(yīng)用。仿生軟體機器人,有助于實現(xiàn)仿生機器人的微小型化、提高仿生機器人的環(huán)境適應(yīng)性,剛、柔、軟材料特性的融合應(yīng)用可使得仿生機器人具有更加廣闊的應(yīng)用前景。本文以青蛙為研究對象,研制了一種仿青蛙游動軟體機器人。首先,對青蛙的生物體結(jié)構(gòu)和游動過程肢體運動特點進行研究分析,設(shè)計關(guān)節(jié)式氣動軟體致動器結(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)式氣動軟體致動器的幾何參數(shù),建立了致動器的理論形變分析模型,在總體尺寸受約束的情況下,以一定彎曲角度時端部輸出恢復(fù)力矩最大為目標(biāo),確定關(guān)節(jié)式氣動軟體致動器的結(jié)構(gòu)參數(shù),進而融合3D打印、模塑成型等加工工藝方法,加工制備關(guān)節(jié)式氣動軟體致動器,確定采用纖維線限制致動器徑向凸起效應(yīng)的繞線形式和繞線密度,通過初步裝機實驗驗證針對仿青蛙游動軟體機器人設(shè)計的關(guān)節(jié)式氣動軟體致動器的可行性,經(jīng)過對關(guān)節(jié)式氣動軟體致動器實際運動特性和固定彎曲角度下的輸出力矩特性的實驗測試分析,建立其擬合運動學(xué)模型和力學(xué)模型,方便后續(xù)對關(guān)節(jié)式氣動軟體致動器的調(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)位級別】：碩士

【部分圖文】：

軟體四足機器人結(jié)構(gòu)示意圖

圖 1-1 軟體四足機器人結(jié)構(gòu)示意圖[4]圖 1-2 旋轉(zhuǎn)致動器的兩種配置[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)制成的軟體機器人[6]。LCEs 由 SWNT-LCE 復(fù)合材料/有機硅雙層膜種形狀改變聚合物，在受到外界光、熱、電場刺激時會產(chǎn)生可逆的形狀 1-3 所示，當(dāng)該機器人感受到外界的光源時，可蜷縮成履帶狀實現(xiàn)滾動

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)計出一種由射流彈性體致動器驅(qū)動的可自主 所示，該軟體機器魚具有傳統(tǒng)機器人身上全部的子械能直接為致動器供能，通過閥門實現(xiàn)對機械致動實現(xiàn)對流體系統(tǒng)的控制。通過逃避反應(yīng)演習(xí)實驗，

【參考文獻】：
期刊論文
[1]軟體彎曲驅(qū)動器設(shè)計與建模[J]. 王華,康榮杰,王興堅,戴建生.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2017(05)
[2]一種基于蜂巢氣動網(wǎng)絡(luò)的軟體夾持器抓取策略研究[J]. 王寧揚,孫昊,姜皓,陳小平,張昊翀.  機器人. 2016(03)
[3]電磁力致動軟體機器人氣囊結(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)自動化. 2015(11)
[4]仿青蛙游動機器人機構(gòu)設(shè)計[J]. 樊繼壯,仇裕龍,張偉,王歡.  機器人. 2015(02)
[5]一種氣動靜壓軟體機器人的驅(qū)動力產(chǎn)生機理及控制策略[J]. 鄭俊君,宋小波,姜祖輝,譚治英.  機器人. 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]仿生青蛙機器人及其游動軌跡規(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)軟體機器人模塊的研究[D]. 許彬彬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]氣動肌肉驅(qū)動仿青蛙游動機器人設(shè)計及其關(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：3256924