近幾年,軟體機(jī)器人技術(shù)迅猛發(fā)展,其以軟體生物為參考,基于智能軟材料研發(fā)高自由度的軟體機(jī)器人。相比傳統(tǒng)剛性機(jī)器人,這些機(jī)器人具有環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、控制簡單等優(yōu)勢,從而使其在工業(yè)、醫(yī)療和軍事等領(lǐng)域發(fā)展?jié)摿薮�。軟體驅(qū)動器技術(shù)是軟體機(jī)器人的核心技術(shù)之一。在眾多軟體驅(qū)動器中,氣動軟體驅(qū)動器柔順性好、功率質(zhì)量比高、制造成本低等諸多優(yōu)點使其成為研究的熱點。本文以氣動軟體驅(qū)動器為研究對象,對此類驅(qū)動器進(jìn)行設(shè)計與制造,并基于該類驅(qū)動器研制三款軟體操作手。氣動軟體驅(qū)動器的非線性運動學(xué)響應(yīng)是其設(shè)計的難點,采用有限元方法對纖維增強(qiáng)型和多腔體型兩種典型的氣動軟體彎曲驅(qū)動器的驅(qū)動性能與結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行仿真分析。結(jié)合仿真結(jié)果,采用3D模型法制作兩類彎曲驅(qū)動器。為實現(xiàn)多驅(qū)動器協(xié)作驅(qū)動,設(shè)計軟體驅(qū)動器的控制系統(tǒng),該控制系統(tǒng)獨立控制多驅(qū)動器系統(tǒng)中每個驅(qū)動器完成彎曲、保持以及伸展動作。將以上氣動軟體驅(qū)動器的研究成果應(yīng)用于三款軟體操作手,即:工業(yè)軟體抓手、軟體仿人手和軟體康復(fù)手套。軟體工業(yè)抓手抓取穩(wěn)定、自適應(yīng)能力強(qiáng),配合UR機(jī)械臂能夠?qū)崿F(xiàn)多種物品抓取。結(jié)合數(shù)據(jù)手套或肌電手環(huán),實現(xiàn)軟體仿人手靈巧動作復(fù)現(xiàn)。設(shè)計具有敞開式結(jié)...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 研究背景與意義
    1.3 軟體驅(qū)動器研究現(xiàn)狀
        1.3.1 電響應(yīng)軟體驅(qū)動器
        1.3.2 磁響應(yīng)軟體驅(qū)動器
        1.3.3 化學(xué)響應(yīng)軟體驅(qū)動器
        1.3.4 熱響應(yīng)軟體驅(qū)動器
        1.3.5 光敏軟體驅(qū)動器
        1.3.6 氣動軟體驅(qū)動器
    1.4 論文內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 氣動軟體驅(qū)動器工作原理
    2.1 驅(qū)動原理
        2.1.1 纖維增強(qiáng)型氣動軟體驅(qū)動器
        2.1.2 多腔體型氣動軟體驅(qū)動器
    2.2 理論分析
        2.2.1 纖維增強(qiáng)型驅(qū)動器的理論分析
        2.2.2 多腔體型驅(qū)動器的理論分析
    2.3 有限元仿真分析
        2.3.1 纖維增強(qiáng)型驅(qū)動器的有限元分析
        2.3.2 多腔體型驅(qū)動器的有限元分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 氣動軟體驅(qū)動器制備
    3.1 制作工藝
    3.2 纖維增強(qiáng)型驅(qū)動器
        3.2.1 實驗材料與儀器
        3.2.2 制作過程
        3.2.3 性能測試
    3.3 多腔體型驅(qū)動器
        3.3.1 實驗材料與儀器
        3.3.2 制作過程
        3.3.3 性能測試
    3.4 本章小結(jié)
第四章 驅(qū)動器控制系統(tǒng)設(shè)計
    4.1 方案設(shè)計
    4.2 硬件系統(tǒng)搭建
        4.2.1 硬件選型
        4.2.2 系統(tǒng)搭建
        4.2.3 通訊協(xié)議
    4.3 軟件系統(tǒng)開發(fā)
        4.3.1 自定義指令格式
        4.3.2 控制邏輯
        4.3.3 人機(jī)交互界面
    4.4 本章小結(jié)
第五章 軟體操作手集成與應(yīng)用
    5.1 應(yīng)用簡介
    5.2 軟體工業(yè)抓手
        5.2.1 抓手的設(shè)計
        5.2.2 抓取功能展示
    5.3 軟體仿人手
        5.3.1 組成結(jié)構(gòu)
        5.3.2 計數(shù)手勢展示
        5.3.3 結(jié)合數(shù)據(jù)手套的展示
        5.3.4 結(jié)合肌電手環(huán)的展示
    5.4 軟體康復(fù)手套
        5.4.1 手套的組成結(jié)構(gòu)
        5.4.2 軟體康復(fù)手套的應(yīng)用
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 主要工作與創(chuàng)新點
    6.2 后續(xù)研究工作
參考文獻(xiàn)
附錄1
附錄2
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文



本文編號：3836626