圍繞軟體機(jī)器人變剛度特性,本文從仿生肌肉學(xué)原理出發(fā),基于編織型氣動(dòng)人工肌肉新型驅(qū)動(dòng)器,設(shè)計(jì)出一款多自由度變剛度軟體機(jī)械手,系統(tǒng)地從構(gòu)型設(shè)計(jì)、理論建模、樣機(jī)制作以及實(shí)驗(yàn)測(cè)試等多方面展開(kāi)了研究,拓寬和豐富了軟體機(jī)器人在變剛度領(lǐng)域的研究方法,為軟體機(jī)器人變剛度特性探索提供了新的設(shè)計(jì)思路。首先,從仿生肌肉學(xué)原理出發(fā),分析章魚(yú)手肌肉組織結(jié)構(gòu)特性,總結(jié)出橫縱肌肉相互交錯(cuò)設(shè)計(jì)理念。依據(jù)仿生纏食原理,將橫肌設(shè)計(jì)為螺旋纏繞型,結(jié)合氣動(dòng)人工肌肉驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能優(yōu)勢(shì),提出了多自由度變剛度軟體機(jī)械手模型構(gòu)型方案,運(yùn)用三維制圖軟件對(duì)方案模型進(jìn)行具體設(shè)計(jì),對(duì)其常規(guī)運(yùn)動(dòng)模態(tài)進(jìn)行了規(guī)劃和分析。然后,從模型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)入手,對(duì)氣動(dòng)人工肌肉驅(qū)動(dòng)器收縮膨脹特性以及力學(xué)性能進(jìn)行研究和分析,基于軟體機(jī)器人結(jié)構(gòu)特點(diǎn),依據(jù)等圓弧假設(shè)建模機(jī)理,借助改進(jìn)后的D-H法進(jìn)行整個(gè)模型運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和靜力學(xué)分析,解析出末端位姿齊次變換方程和靜力學(xué)平衡方程,繪制出機(jī)械手末端工作空間。其次,依據(jù)軟體機(jī)械手構(gòu)型方案,從工程理念入手,在橫向人工肌肉內(nèi)部加入彈簧作為骨架保持其螺旋形態(tài),將其與縱向人工肌肉相互配合完成軟體機(jī)械手樣機(jī)研制。根據(jù)人工肌肉驅(qū)動(dòng)特點(diǎn),搭...

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1仿毛蟲(chóng)軟體機(jī)器人

圖1-1仿毛蟲(chóng)軟體機(jī)器人圖1-2仿毛蟲(chóng)機(jī)器人內(nèi)部結(jié)構(gòu)日本立命館大學(xué)SUGIYAM等人設(shè)計(jì)研究出一款蠕動(dòng)跳躍機(jī)器人[7-8]，如圖示，其結(jié)構(gòu)由圓環(huán)狀的橡膠外殼和8根SMA線(xiàn)組成，8根SMA線(xiàn)連接到橡膠的內(nèi)側(cè)，通過(guò)脈沖控制SMA線(xiàn)的收縮使得機(jī)器人的外部....

圖1-2仿毛蟲(chóng)機(jī)器人內(nèi)部結(jié)構(gòu)

圖1-1仿毛蟲(chóng)軟體機(jī)器人圖1-2仿毛蟲(chóng)機(jī)器人內(nèi)部結(jié)構(gòu)日本立命館大學(xué)SUGIYAM等人設(shè)計(jì)研究出一款蠕動(dòng)跳躍機(jī)器人[7-8]，如圖示，其結(jié)構(gòu)由圓環(huán)狀的橡膠外殼和8根SMA線(xiàn)組成，8根SMA線(xiàn)連接到橡膠的內(nèi)側(cè)，通過(guò)脈沖控制SMA線(xiàn)的收縮使得機(jī)器人的外部....

圖1-3蠕動(dòng)跳動(dòng)機(jī)器人

圖1-3蠕動(dòng)跳動(dòng)機(jī)器人圖1-4仿蠕蟲(chóng)機(jī)器人圖1-5機(jī)器人單元內(nèi)部結(jié)構(gòu)電活性聚合物是一種新型高分子材料，由于其特殊的電性能和機(jī)械性能被廣泛得到關(guān)注。該種材料在電信號(hào)的刺激下，通過(guò)改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)收縮和彎曲等動(dòng)作。弗吉尼亞工學(xué)院Hong教授設(shè)計(jì)出一款名為“Chi....

圖1-4仿蠕蟲(chóng)機(jī)器人

圖1-3蠕動(dòng)跳動(dòng)機(jī)器人圖1-4仿蠕蟲(chóng)機(jī)器人圖1-5機(jī)器人單元內(nèi)部結(jié)構(gòu)電活性聚合物是一種新型高分子材料，由于其特殊的電性能和機(jī)械性能被廣泛得到關(guān)注。該種材料在電信號(hào)的刺激下，通過(guò)改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)收縮和彎曲等動(dòng)作。弗吉尼亞工學(xué)院Hong教授設(shè)計(jì)出一款名為“Chi....

本文編號(hào)：4020818