發(fā)布時間：2017-11-15 00:18

  本文關(guān)鍵詞：假肢手形狀記憶合金與電機的復合驅(qū)動研究

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【摘要】：摘要：欠驅(qū)動耦合假肢手因其驅(qū)動器少、質(zhì)量輕、控制簡單、自適應性強等突出優(yōu)點,近年來得到了廣泛的運用。然而,驅(qū)動器數(shù)目的減少使欠驅(qū)動假肢手的抓握速度明顯降低,而快速的抓握響應又是手指成功實現(xiàn)反射抓握的前提條件。因此,為提高欠驅(qū)動假肢手指的反射抓握速度,改善其反射抓握性能,本文提出了一種形狀記憶合金與電機復合驅(qū)動欠驅(qū)動假肢手。 根據(jù)復合驅(qū)動系統(tǒng)設計原則-互補原則、兼容原則,提出并設計了形狀記憶合金與電機復合驅(qū)動器。復合驅(qū)動器的設計包括三個方面：電機驅(qū)動器的設計、形狀記憶合金驅(qū)動器的設計以及復合驅(qū)動的實現(xiàn)。 對形狀記憶合金進行了詳細的理論分析,建立了形狀記憶合金數(shù)學模型。隨后,對形狀記憶合金的部分未知參數(shù),如奧氏體彈性模量、奧氏體屈服極限等,進行了實驗測量。最后對SMA-彈簧系統(tǒng)進行了仿真與實驗對比,驗證了合金模型的準確性。 建立了假肢手指抓握系統(tǒng)模型,包括手指模型和復合驅(qū)動器模型,對復合驅(qū)動器的可行性進行了仿真驗證。由仿真結(jié)果可知,與電機獨立驅(qū)動相比,在SMA與電機的復合驅(qū)動作用下,手指的力加載速度提高了3.6倍左右。此外,分析研究了物體剛度、合金絲長度以及合金絲驅(qū)動電壓對復合驅(qū)動性能的影響。 最后搭建了復合驅(qū)動實驗平臺,進行了滑動反射復合驅(qū)動實驗,并與電機驅(qū)動進行了實驗對比。由實驗結(jié)果可知,復合驅(qū)動下的假肢手力加載速度比電機驅(qū)動提高了3.2倍左右,滑動位移由電機驅(qū)動的10mm減小到了5.7mm。
【學位授予單位】：中南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM32;R318.17

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王揚威;王振龍;李健;杭觀榮;;形狀記憶合金驅(qū)動仿生蝠鲼機器魚的設計[J];機器人;2010年02期

2 劉伊威;金明河;樊紹巍;蘭天;陳兆們;;五指仿人機器人靈巧手DLR/HIT Hand Ⅱ[J];機械工程學報;2009年11期

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本文編號：1187598