從軟體動(dòng)物和柔軟器官獲得靈感的仿生軟體機(jī)器人已經(jīng)獲得了研究者的大量關(guān)注。與剛體機(jī)器人相比,軟體機(jī)器人由于使用柔軟、具有彈性的材料制作,擁有了更好的變形能力、環(huán)境適應(yīng)能力和交互安全性,能夠非常靈活地運(yùn)動(dòng)和操作,非常適合在一些動(dòng)態(tài)的、不確定的和非結(jié)構(gòu)化的環(huán)境中應(yīng)用,例如醫(yī)療手術(shù)、災(zāi)難救援、軍事偵察和科學(xué)探索。受到章魚和象鼻啟發(fā),本文研究的軟體機(jī)器人是用硅膠制成的,參考肌肉收縮方式,機(jī)器人內(nèi)部嵌入四根拉線,拉線與在末端的圓環(huán)相連,通過舵機(jī)改變拉線長(zhǎng)度使得末端受力,從而使軟體機(jī)器人變形,同時(shí),還在軟體機(jī)器人末端嵌入了一個(gè)相機(jī)和一個(gè)距離傳感器。如何利用軟體機(jī)器人的變形能力完成特定的任務(wù)（例如心臟消融手術(shù)）是具有挑戰(zhàn)性的工作。在軟體機(jī)器人行進(jìn)過程中,為了能夠控制機(jī)器人來躲避環(huán)境中的障礙物,本文提出了一種軟體機(jī)器人三維形狀控制算法。通過假設(shè)軟體機(jī)器人中心線具有常曲率和撓率,定義了機(jī)器人的三維形狀參數(shù),即曲率、撓率和偏轉(zhuǎn)角。利用圓柱螺旋線方程來描述機(jī)器人形狀,獲得了驅(qū)動(dòng)拉線長(zhǎng)度和形狀參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系,并推導(dǎo)獲得了能表示拉線長(zhǎng)度變化速率和形狀參數(shù)變化速率之間關(guān)系的雅可比矩陣。根據(jù)該雅可比矩陣設(shè)計(jì)了形狀... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

軟體機(jī)器人Fig1-1Softrobotics但是其材料柔軟特性帶來運(yùn)動(dòng)靈活性的同時(shí)，也使得建模和控制上必須考慮

圖 1-2 仿生魚形機(jī)器人[37]Fig 1-2 Biomimetic fish-like robot[37]anzani[38]等人設(shè)計(jì)了一種由兩個(gè)氣動(dòng)模塊組成的軟體機(jī)器人，如圖 1-塊內(nèi)部有三個(gè)氣囊通道和硬度控制通道，因此，該氣動(dòng)軟體機(jī)器人形能力和剛度調(diào)節(jié)能力，機(jī)器人每一個(gè)模塊的偏轉(zhuǎn)角、曲率和弧長(zhǎng)

圖 1-3 氣動(dòng)軟體操作臂[38]Fig 1-3 Pneumatic soft manipulator[38]odage[39]等人設(shè)計(jì)了一種由液壓肌肉驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人，如圖 1-4 所示，段組成，每一段的形狀定被定義為曲率半徑、曲率角和偏轉(zhuǎn)角，并

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]柔性機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)建模及視覺伺服控制[D]. 俞曉瑾.上海交通大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3411130